WO2021006615A1 - 화장품용 캡슐 - Google Patents

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WO2021006615A1
WO2021006615A1 PCT/KR2020/008922 KR2020008922W WO2021006615A1 WO 2021006615 A1 WO2021006615 A1 WO 2021006615A1 KR 2020008922 W KR2020008922 W KR 2020008922W WO 2021006615 A1 WO2021006615 A1 WO 2021006615A1
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cosmetic
group
cosmetic capsule
solvent
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박노진
황병우
심우선
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주식회사 엘지생활건강
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a cosmetic capsule, and to a cosmetic capsule that can stably support an active ingredient, and has a large size, unlike the prior art, but has a less foreign body feeling when ruptured.
  • Encapsulation is known as a method for solving the problem that the active ingredient loses its intrinsic properties due to factors such as light or heat during storage of cosmetics or the like, or its concentration is low due to a physical phenomenon such as evaporation. Such encapsulation not only increases the stability of the active ingredient, but also has the advantage of being able to activate the active ingredient at a time desired by the user, and for this reason, it is used in many industrial fields.
  • a typical method of activating the encapsulated active ingredient is a method of gradually releasing or sustaining the active ingredient by inducing the destruction of the outer wall of the capsule due to factors such as pressure or the formation of a small hole in the outer wall of the capsule.
  • Melamine-formaldehyde resin-based capsules are known as capsules that are widely used commercially, but there is a problem that formaldehyde, which is a toxic substance, must exist in the manufacturing process of microcapsules. For this reason, interest in new capsules without formaldehyde is increasing.
  • liposome capsules As a solution to this, liposome capsules, coacervation, and microsponges have been proposed.
  • these measures show limitations in that the stability of the capsule is reduced due to the surfactant and ionic components in the formulation, the carrying capacity of the active ingredient is lowered, or the release is not controlled. Therefore, it is insufficient to replace Melamine capsules.
  • An inorganic material-based capsule such as silica has been proposed as a new alternative, but as the amphiphilicity of the core material increases, it is difficult to form the outer wall after the precursor organopolysiloxane moves to the interface, and thus, there is a problem in wide application. In addition, it has a disadvantage that it is difficult to control the degree of activation of the active ingredient due to its low elasticity and high hardness.
  • the cosmetic industry is attempting to manufacture a capsule having a diameter of 100 ⁇ m or more in order to improve the aesthetic effect of the product and the visual satisfaction of the consumer.
  • the use of outer wall materials increases during capsule manufacturing, which acts as a foreign body sensation when the capsule is ruptured, resulting in a problem of deterioration in customer satisfaction.
  • the present invention comprises the steps of preparing an emulsion by mixing a continuous phase containing a polymer having two or more carboxyl groups and a dispersed phase containing a polyvalent cation transporter;
  • an eco-friendly cosmetic capsule can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a manufacturing principle of a cosmetic capsule according to the present invention.
  • the present invention relates to a method of manufacturing a cosmetic capsule.
  • Such cosmetic capsules include preparing an emulsion by mixing a continuous phase containing a polymer having two or more carboxyl groups and a dispersed phase containing a polyvalent cation transporter;
  • the emulsion After adjusting the pH of the emulsion to 10 or less, it can be prepared through a step of gelling.
  • the cosmetic capsule according to the present invention comprises the steps of preparing a continuous phase containing a polymer having two or more carboxyl groups (hereinafter, step 1);
  • step 2 Preparing a dispersed phase containing a polyvalent cation transporter (hereinafter, step 2);
  • step 3 Mixing the continuous phase and the dispersed phase to prepare an emulsion (hereinafter, step 3); And
  • step 4 After adjusting the pH of the emulsion to 10 or less, it can be prepared through a step of gelation (hereinafter, step 4).
  • step 1 is a step of preparing a continuous phase.
  • the continuous phase refers to a material maintained in a liquid state at room temperature, and generally refers to one or more of the solvents used in the process.
  • the continuous phase includes a polymer having two or more carboxylic acid groups.
  • the polymer having two or more carboxyl groups may serve as a material for forming the outer wall of the capsule produced during a gelling process to be described later.
  • the polymer having two or more carboxyl groups can increase the dispersion stability of the emulsion at the interface of the emulsion formed by mixing with the dispersed phase, and meet the cation in the gelation process to form the outer wall through an ionic bond. Can be formed.
  • the polymer having two or more carboxyl groups may include a compound represented by the following formula (1).
  • R may include at least one selected from the group consisting of alkylene having 1 to 50 carbon atoms and cyclic hydrocarbon having 3 to 60 carbon atoms.
  • alkylene refers to a straight or branched chain saturated or unsaturated hydrocarbon having the specified number of carbon atoms.
  • cyclic hydrocarbon refers to a cyclic saturated or unsaturated hydrocarbon having the specified number of carbon atoms unless otherwise stated.
  • the cyclic hydrocarbon may include an aromatic compound.
  • an alkylene having 1 to 50 carbon atoms or a cyclic hydrocarbon having 3 to 60 carbon atoms may or may not contain one or more carboxyl groups and/or one or more hetero atoms.
  • the alkylene having 1 to 50 carbon atoms may be specifically an alkylene having 1 to 30 carbon atoms
  • the cyclic hydrocarbon having 3 to 60 carbon atoms is specifically a cyclic saturated hydrocarbon having 3 to 60 carbon atoms or an unsaturated hydrocarbon (aromatic Hydrocarbon).
  • the polymer of Formula 1 is sodium alginate (Sodium Alginate), sodium acrylate (Sodium Acrylate), sodium carbomer (Sodium Carbomer), sodium acrylate / C10-30 alkyl acrylate crosspolymer (Sodium Acrylates/ C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer) and sodium carboxymethyl cellulose (Sodium Carboxymethyl Cellulose).
  • the polymer having two or more carboxyl groups may be included in an amount of 0.001 to 30 parts by weight, 0.01 to 10 parts by weight, 0.05 to 5 parts by weight, or 0.1 to 1 parts by weight based on the total weight (100 parts by weight) of the continuous phase. . If the content of the polymer having two or more carboxyl groups is less than 0.001 parts by weight, there is a concern that an emulsion is not formed, and if it exceeds 30 parts by weight, there is a concern that a problem of increasing the viscosity may occur.
  • the polymer may be included in 0.001 to 100 parts by weight, 0.005 to 75 parts by weight, 0.01 to 50 parts by weight, or 1 to 10 parts by weight based on the total weight (100 parts by weight) of the dispersed phase.
  • the solvent in the continuous phase is not particularly limited as long as it is possible to dissolve the polymer having two or more carboxyl groups, and water may be used in the present invention.
  • step 2 is a step of preparing a dispersed phase.
  • the dispersed phase refers to a material that is maintained in a liquid state at room temperature, and generally refers to one or more of the solvents used in the process.
  • the dispersed phase includes a multivalent cation transporter.
  • the multivalent cation transporter may release a multivalent cation at a pH of 10 or less during a gelling process to be described later.
  • the polyvalent cation transporter can be dispersed in a dispersed phase, and when the pH is lowered in the future, it can react with a polymer having two or more carboxyl groups to release a polyvalent cation forming the outer wall of the capsule.
  • the multivalent cation is a cation having a charge of 2 or more, and may connect between two or more carboxyl groups from which H + ions are dissociated.
  • the polyvalent cation is an element having a charge of 2 or more upon ionization, and may be selected from alkaline-earth metal, semimetallics, transition metal, lanthanide, and actinide. , But is not limited thereto, but may be selected from Mg 2+ , Al 3+ , Ca 2+ , Zn 2+ , Ba 2+ and Sr 2+ .
  • the polyvalent cation transporter is not limited thereto, but may be classified into a silicate compound, an oxide compound, and a salt compound including a polyvalent cation.
  • the silicate compound includes a polyvalent cation in the chemical formula, and refers to a compound including a Si element and an O element.
  • the silicate compounds may release polyvalent cations by acid-based reaction or redox reaction under conditions of pH 10 or less.
  • Such silicate compounds include Aluminum Calcium Magnesium Potassium Sodium Zinc Silicate, Aluminum Calcium Sodium Silicate, Aluminum Iron Calcium Magnesium Germanium Silicate, Aluminum Iron Calcium Magnesium Germanium Silicate, Aluminum Iron Calcium Magnesium Zirconium Silicate, Aluminum Iron Silicate, Aluminum Silicate, Ammonium Fluorosilicate, Ammonium Silver Zinc Aluminum Silicate ), Calcium Aluminum Borosilicate, Calcium Magnesium Silicate, Calcium Silicate, Calcium Sodium Borosilicate, Calcium Sodium Phosphosilicate, Calcium Calcium Titanium Borosilicate, C24-28 Alkyldimethylsiloxy Trimethylsiloxysilicate, Lithium Magnesium Silicate, Lithium Magnesium Sodium Silicate, Magne
  • the oxide compound includes a polyvalent cation in the chemical formula and refers to a compound containing an O element.
  • the oxide compound may release a polyvalent cation by an acid-based reaction or redox reaction under conditions of pH 10 or less.
  • These oxide compounds include aluminum/calcium/magnesium oxide (Aluminum/Calcium/Manganese Oxide), barium/calcium/silicon/titanium oxide (Barium/Calcium/Silicon/Titanium Oxide), Calcium Cerium Oxide, and calcium oxide ( Calcium Oxide), Calcium Peroxide, Aluminum Magnesium Oxide, Magnesium/Manganese/Titanium Oxide, Magnesium/Potassium/Silicone/Fluoride/Hydride/ Oxide (Magnesium/Potassium/Silicon/Fluoride/Hydroxide/Oxide), Magnesium/Potassium/Titanium Oxide,
  • the salt compound refers to a material containing a polyvalent cation in the formula, and an anion that forms a complex with a polyvalent cation to make the total charge zero.
  • the salt compound may release a polyvalent cation by acid group reaction or dissociation under conditions of pH 10 or less.
  • anions that can be used as salt compounds include Fluoride, Chloride, Bromide, Iodide, Sulfide, Sulfate, Carbonate, and Phosphate.
  • the diameter of the multivalent cation transporter may be 1 nm to 500 ⁇ m, 1.5 nm to 250 ⁇ m, or 2 nm to 100 ⁇ m.
  • the multivalent cation transporter may be a multivalent cation transporter surface-treated with a compound for surface treatment.
  • the polyvalent cation transporter may be surface-treated to achieve uniform dispersion in the dispersed phase.
  • non-covalent surface treatment such as cetyltrimethylammonium bromide, cetyltrimethylammonium chloride, disteardimonium chloride and aluminum stearate as the surface treatment compound compound;
  • a covalent surface treatment compound such as halosilane-based compound or alkoxysilane may be used.
  • the content of the multivalent cation transporter may be 0.002 to 30 parts by weight, 0.006 to 25 parts by weight, or 0.011 to 20 parts by weight based on the total weight (100 parts by weight) of the dispersed phase. If the content of the polyvalent cation transporter is less than 0.002 parts by weight, there is a concern that a problem of not forming a capsule may occur, and if it exceeds 30 parts by weight, a problem of forming a capsule having a foreign body feeling due to a rapid reaction may occur.
  • the solvent of the dispersed phase is not particularly limited as long as it is a solvent that is not mixed with the continuous phase.
  • the dispersed solvent is a hydrocarbon (Hydrocarbon)-based solvent; A solvent containing an ether group; A solvent containing an ester group; A solvent containing a ketone group; Solvent containing benzene (Benzene); Haloalkane solvents; And it is possible to use at least one selected from the group consisting of a silicon (Silicone)-based solvent.
  • Hydrocarbon-based solvents are linear or nonlinear such as pentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, isododecane, and dodecane. It can be selected from compounds of the structure, and the solvent containing an ether group is selected from ethyl ether, butyl ether, and methyl-t-butyl ether The solvent containing an ester group may be selected from ethyl acetate, butyl acetate, and ethyl butyrate.
  • the solvent containing the ketone group may be methyl ethyl ketone (Methyl ethyl ketone), the solvent containing benzene (Benzene) is among benzene (Benzene), toluene (Toluene) and xylene (Xylene).
  • the haloalkane-based solvent may be selected from dichloromethane, dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride, and the silicon-based solvent is dime. It may be selected from Dimethicone and Cyclomethicone.
  • the dispersed phase of the present invention may further include an active ingredient in addition to the above-described multivalent cation transporter.
  • the active ingredient is a substance that is desired to maintain its activity by the resulting capsule, and the active ingredient may exhibit its activity after the outer wall of the capsule is destroyed. If the active ingredient is a liquid at room temperature, it can replace the dispersion phase, which is a solvent, otherwise it may vary depending on the solubility.
  • a solvent one or more selected from the group consisting of fragrances, dyes, catalysts, antioxidants, and drugs may be used.
  • step 3 is a step of forming an emulsion by mixing the above-described continuous phase and the dispersed phase.
  • the content of the dispersed phase may be 1 to 90 parts by weight, 2 to 85 parts by weight, or 3 to 80 parts by weight based on the mixed weight (100 parts by weight) of the dispersed phase and the continuous phase.
  • the step may be performed by adding a dispersed phase to the continuous phase, and may be performed under stirring.
  • the stirring may be performed at 20 to 30° C., or at room temperature at 1 to 16000 RPM, 5 to 13000 RPM, or 10 to 10000 RPM.
  • the step may be performed at a pH of 7 to 12.
  • the size of the prepared emulsion may be 100 um or more.
  • step 4 is a step of gelling after adjusting the pH of the emulsion to 10 or less.
  • a cosmetic capsule may be manufactured through the above step. Specifically, as shown in Fig. 1, the capsule is formed at the interface formed after mixing the continuous phase and the dispersed phase. At the interface, a polymer having two or more carboxyl groups and a polyvalent cation released from a polyvalent cation transporter react (gelate) to form an outer wall of the capsule. In the present invention, it is possible to improve the foreign body feeling of the capsule by controlling the gelation rate.
  • the polyvalent cation transporter releases a polyvalent cation, and the released polyvalent cation and a polymer having two or more carboxyl groups slowly gel at the interface, so that there are few toxic substances and high versatility and economy. It is possible to form a cosmetic capsule showing.
  • polyvalent cations are released due to a drop in the pH of the continuous phase, and the gelation process is slow, so an outer wall capable of stabilizing the interface may be formed, although the strength is low, and thus a capsule having a less foreign body feeling can be manufactured. have.
  • the step may be performed at pH 10 or less, pH 1 to 10, 2 to 9, or 3 to 8.
  • the time interval between the step 3 of forming an emulsion and lowering the pH for forming the outer wall of the capsule may be 1 to 120 minutes, 2 to 90 minutes, or 3 to 60 minutes.
  • gelation for capsule production may be performed at 0 to 100°C for 1 to 1440 minutes, 10 to 90°C for 2 to 720 minutes, and 20 to 80°C for 3 to 360 minutes.
  • the gelation may be performed under stirring, and the stirring may be performed at 1 to 6000 RPM, 5 to 5000 RPM, or 10 to 4000 RPM.
  • polyvalent cations are released as the pH decreases at the interface of the continuous phase and the dispersed phase, and the outer wall can be formed through gelation.
  • the gelling may be performed in the presence of a dispersion stabilizer.
  • the dispersion stabilizer may be used for the purpose of increasing the dispersibility of the capsule produced after the reaction.
  • dispersion stabilizers gum arabic, polysaccharide, pectin, alginate, arabinogalactan, carrageenan, gellan gum, xanthan gum, guar gum, acrylate/acrylic polymer, starch, water-swellable clay, acrylate/aminoacrylate copolymer Coalescence, and mixtures thereof, maltodextrin; Natural gums such as alginate esters; Gelatin, protein hydrolysates and quaternized forms thereof; Synthetic polymers and copolymers such as poly(vinyl pyrrolidone-co-vinyl acetate), poly(vinyl alcohol-co-vinyl acetate), poly(maleic acid), poly(alkylene oxide), poly(vinylmethyl Ether), poly(vinylether-
  • the time for curing may be 5 minutes to 48 hours, 7 minutes to 36 hours, or 10 minutes to 24 hours.
  • the step of concentrating and/or drying the cosmetic capsule prepared as needed may be further performed.
  • the pH can be adjusted by using an acid or a basic substance, and the conditions are not limited.
  • a preservative, moisturizing agent, whitening effect component, wrinkle improvement component, etc., which are required for cosmetics, are dissolved in the external area, and the necessary components may be added, and the conditions are not limited.
  • the present invention relates to a cosmetic capsule manufactured by the method for manufacturing the cosmetic capsule described above.
  • the diameter of the cosmetic capsule according to the present invention may be 10 ⁇ m to 10,000 ⁇ m, 50 to 5,000 ⁇ m, or 100 to 1000 ⁇ m.
  • the wall thickness of the capsule may be 0.05 to 100 ⁇ m.
  • Step 1 A continuous phase was prepared by dispersing a polymer having two or more carboxyl groups in 89.8 g of distilled water.
  • Step 2 A dispersion phase was prepared by adding 0.1 g of a polyvalent cation transporter to 9.9 g of Dodecane.
  • Step 3 An emulsion was prepared by slowly putting the dispersed phase in the continuous phase under the condition of 50 RPM. Then, after lowering the pH to 10 or less, gelation was performed for 30 minutes to prepare a cosmetic capsule.
  • Step 1 Sodium Alginate was added to 80 g of distilled water to prepare a continuous phase.
  • Step 2 Prepare 9.9 g of Dodecane as a dispersed phase.
  • Step 3 An emulsion was prepared by slowly putting the dispersed phase in the continuous phase under the condition of 50 RPM. Then, a solution in which calcium chloride (CaCl 2 ) was dissolved in 9 g of distilled water was added to the emulsion, followed by gelation for 30 minutes to prepare a cosmetic capsule.
  • CaCl 2 calcium chloride
  • Step 1 Sodium Alginate was added to 89.8 g of distilled water to prepare a continuous phase.
  • Step 2 Prepare 9.9 g of Dodecane as a dispersed phase.
  • Step 3 An emulsion was prepared by slowly putting the dispersed phase in the continuous phase under the condition of 50 RPM. Then, after adding magnesium aluminum silicate, the pH was lowered to 10 or less, and gelation was performed for 30 minutes to prepare a cosmetic capsule.
  • Example 6 Example 7
  • Example 8 Example 9
  • Example 10 Example 11 Distilled Water 89.8 89.8 89.8 89.8 89.8 89.8 89.8 89.8 Polycation transporter
  • the size of the capsule was measured using a Malvern Mastersizer 3000.
  • 20 experienced panelists conducted sensory evaluation on a scale of'the lowest foreign body sensation' to 10 points of'the highest foreign body sensation', and then averaged the foreign body sensation by each manufacturing method.
  • stability was compared by quantifying (using LC-MS) the size change of capsules stored at 40° C. for 1 month and oil in the capsule.
  • Example 6 Example 7
  • Example 8 Example 9
  • Example 10 Example 11 Size ( ⁇ m) 145 156 138 149 150 141 Foreign body feeling (dots) 2.4 1.49 2.14 1.38 1.64 1.17 Size reduction after 1 month at 40 degrees (%) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 The amount of oil remaining after 1 month at 40 degrees (%) 99 99 99 99 99 99 99 99 99
  • Comparative Example 1 As shown in Tables 3 and 4, the capsule of Comparative Example 1, which is a general capsule manufacturing method, exhibited a foreign body sensation, and a small sized capsule was prepared. In addition, in Comparative Example 2, no capsules were prepared.
  • Example 1 to 11 capsules having a size of 100 ⁇ m or more were prepared.
  • the capsule of the above example exhibited a lower foreign body feeling compared to Comparative Example 1, which is a general capsule manufacturing method.
  • Comparative Example 1 is a general capsule manufacturing method.
  • the amount of change in size is small and the change in oil content is small during long-term storage, indicating high stability.

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Abstract

본 발명은 화장품용 캡슐의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따라 제조된 화장품용 캡슐은 유효성분을 안정적으로 담지 할 수 있으며, 종래 기술과 달리 큰 사이즈를 가지면서도 파열 시 이물감이 적은 장점을 가진다.

Description

화장품용 캡슐
본 발명은 화장품용 캡슐의 제조 방법에 관한 것으로, 유효성분을 안정적으로 담지 할 수 있으며, 종래기술과 달리 큰 사이즈를 가지면서도 파열시 이물감이 적은 화장품용 캡슐에 관한 것이다.
화장품 등의 저장 중에 유효성분이 빛, 열 등과 같은 요인에 의해 그 고유한 특성을 잃거나, 증발과 같은 물리적인 현상으로 인하여 농도가 낮아서 활성이 떨어지는 문제점을 해결하기 위한 방법으로 캡슐화가 알려져 있다. 이러한 캡슐화는 유효성분의 안정성을 높인다는 점뿐만 아니라, 사용자가 원하는 시기에 유효성분을 활성화 시킬 수 있다는 장점이 있으며, 이로 인하여 많은 산업 분야에서 이용되고 있다. 대표적인 캡슐화된 유효성분의 활성화 방법으로는 압력과 같은 요인에 의한 캡슐 외벽의 파괴 또는 캡슐 외벽에 작은 구멍이 형성되도록 유도하여 유효성분들을 서서히 방출하거나 지속시키는 방법이 있다.
상업적으로 많이 이용되고 있는 캡슐로 Melamine-formaldehyde resin 기반 캡슐이 알려져 있으나, 마이크로 캡슐의 제조 과정에서 유독성 물질인 포름알데하이드(Formaldehyde)가 존재할 수 밖에 없는 문제가 있다. 이로 인해 포름알데하이드가 없는 신규 캡슐에 대한 관심이 높아지고 있다.
이에 대한 해결책으로 리포좀 캡슐, 코아세르베이션, 마이크로스폰지 등이 제안되었다. 그러나 이러한 방안들은 제형 내의 계면활성제 및 이온 성분에 의해 캡슐의 안정성이 감소되고, 유효성분의 담지 능력이 저하되거나 방출 조절이 안되는 한계점을 보여준다. 따라서, Melamine 캡슐을 대체하기에는 부족하다.
실리카와 같은 무기 소재 기반 캡슐이 새로운 대안으로 제안되었으나, 중심 물질의 양친성이 증가할수록 전구체인 오르가노폴리실록산이 계면으로 이동 후 외벽을 형성하는 데 어려움이 있어 광범위하게 적용하기에는 문제점이 있다. 또한 탄성이 적고 높은 경도로 인하여 유효성분의 활성화 정도를 조절하기 어렵다는 단점을 가지고 있다.
반면, 폴리아크릴(Polyacryl)계, 폴리우레아(Polyurea)계, 폴리우레탄(Polyurethane)계 등과 같은 산업적으로 많이 사용되는 유기 고분자 기반 캡슐의 경우 중합과정에서 포름알데하이드를 사용하지 않는 장점과 넓은 범용성 및 우수한 경제성으로 대안으로 고려되고 있다. 그러나 고분자 자체의 높은 탄성으로 인하여 압력에 의한 깨짐성이 떨어져 유효성분의 활성 발현에 어려움이 있다.
또한 상기 문제 외에도 화장품 산업에서는 제품의 심미적인 효과 및 소비자의 시각적인 만족도 향상을 위해, 직경이 100 μm 이상인 캡슐을 제조하려고 시도하고 있다. 그러나, 일반적인 제조방법을 이용할 경우 캡슐 제조 시 외벽 소재 사용이 늘어나고 이는 캡슐 파열 시 이물감으로 작용함으로 소비자 만족도 저하가 발생하는 문제점이 있다.
따라서 유독성 물질은 적으면서 높은 범용성을 가지고, 경제성이 좋으며, 큰 사이즈를 가지면서도 파열 시 이물감이 적은 특성을 나타내는 화장품용 캡슐 소재에 대한 개발이 필요한 실정이다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
1. 한국공개특허 제10-2011-0084151호
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해, 유독성 물질은 적으면서 높은 범용성을 가지고, 경제성이 좋으며, 큰 사이즈를 가지면서도 파열 시 이물감이 적은 특성을 나타내는 화장품용 캡슐의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 카르복실기가 2개 이상인 고분자를 포함하는 연속상 및 다가 양이온 전달체를 포함하는 분산상을 혼합하여 에멀젼을 제조하는 단계; 및
상기 에멀젼의 pH를 10 이하로 조절한 후, 겔화(gelation)하는 단계를 포함하는 화장품용 캡슐의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에서는 유독성 물질은 적으면서 높은 범용성을 가지며, 경제성이 좋고, 큰 사이즈를 가지면서도 파열 시 이물감이 적은 특성을 나타내는 화장품용 캡슐을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 캡슐의 외벽 소재로 카르복실기를 2개 이상 포함하는 천연 고분자를 사용하므로, 친환경 화장품 캡슐을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화장품용 캡슐의 제조 원리를 나타내는 모식도이다.
이하, 본 발명의 구성을 구체적으로 설명한다.
본 발명은 화장품용 캡슐의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는 유독성 물질은 적으면서 높은 범용성을 가지며, 경제성이 좋고, 큰 사이즈를 가지면서도 파열 시 이물감이 적은 특성을 나타내는 화장품용 캡슐을 제조할 수 있다.
이러한 화장품용 캡슐은 카르복실기가 2개 이상인 고분자를 포함하는 연속상 및 다가 양이온 전달체를 포함하는 분산상을 혼합하여 에멀젼을 제조하는 단계; 및
상기 에멀젼의 pH를 10 이하로 조절한 후, 겔화(gelation)하는 단계를 통해 제조할 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명에 따른 화장품용 캡슐은 카르복실기가 2개 이상인 고분자를 포함하는 연속상을 제조하는 단계(이하, 단계 1);
다가 양이온 전달체를 포함하는 분산상을 제조하는 단계(이하, 단계 2);
상기 연속상 및 분산상을 혼합하여 에멀젼을 제조하는 단계(이하, 단계 3); 및
상기 에멀젼의 pH를 10 이하로 조절한 후, 겔화(gelation)하는 단계(이하, 단계 4)를 통해 제조할 수 있다.
본 발명에서 단계 1은 연속상을 제조하는 단계이다. 연속상은 상온에서 액체 상태로 유지되는 물질을 말하며, 일반적으로 공정에서 사용되는 용매 중 하나 이상을 말한다.
본 발명에서 연속상은 카르복실기(Carboxylic acid group)가 2개 이상인 고분자를 포함한다. 상기 카르복실기가 2개 이상인 고분자는 후술할 겔화 과정에서 생성되는 캡슐 외벽 형성 소재로 작용할 수 있다. 구체적으로, 상기 카르복실기가 2개 이상인 고분자는 분산상과의 혼합에 의해 형성되는 에멀젼의 계면에서 상기 에멀젼의 분산 안정성을 높여줄 수 있으며, 겔화(gelation) 과정에서 양이온과 만나 이온성 결합을 통해 외벽을 형성할 수 있다.
일 구체예에서, 카르복실기가 2개 이상인 고분자는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
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상기 화학식 1에서, R은 탄소수 1 내지 50의 알킬렌 및 탄소수 3 내지 60의 고리형 탄화수소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 "알킬렌"은 다른 기재가 없는 한 명시된 수의 탄소원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄의 포화 또는 불포화된 탄화수소를 가리킨다. 또한, 상기 "고리형 탄화수소"는 다른 기재가 없는 한 명시된 수의 탄소원자를 갖는 고리형의 포화 또는 불포화된 탄화수소를 가리킨다. 상기 고리형 탄화수소는 방향족 화합물을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 탄소수 1 내지 50의 알킬렌 또는 탄소수 3 내지 60의 고리형 탄화수소는 하나 이상의 카르복실기 및/또는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수 있다.
일 구체예에서, 탄소수 1 내지 50의 알킬렌은 구체적으로 탄소수 1 내지 30의 알킬렌일 수 있으며, 탄소수 3 내지 60의 고리형 탄화수소는 구체적으로 탄소수 3 내지 60의 고리형 포화 탄화수소 또는 불포화 탄화수소(방향족 탄화수소)일 수 있다.
일 구체에예서, 화학식 1의 고분자는 소듐 알기네이트(Sodium Alginate), 소듐 아크릴레이트(Sodium Acrylate), 소듐 카보머(Sodium Carbomer), 소듐 아크릴레이트/C10-30알킬아크릴레이트 크로스폴리머(Sodium Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer) 및 소듐 카르복실메칠 셀룰로오스(Sodium Carboxymethyl Cellulose)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 구체예에서, 카르복실기가 2개 이상인 고분자는 연속상 전체 중량(100 중량부)을 기준으로 0.001 내지 30 중량부, 0.01 내지 10 중량부, 0.05 내지 5 중량부 또는 0.1 내지 1 중량부로 포함될 수 있다. 상기 카르복실기가 2개 이상인 고분자의 함량이 0.001 중량부 미만이면 에멀젼 형성이 이루어지지 않는 문제가 발생할 우려가 있으며, 30 중량부를 초과하면 점도가 높아지는 문제가 발생할 우려가 있다. 또한, 상기 고분자는 분산상 전체 중량(100 중량부)을 기준으로 0.001 내지 100 중량부, 0.005 내지 75 중량부, 0.01 내지 50 중량부 또는 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.
일 구체예에서, 연속상의 용매는 카르복실기가 2개 이상인 고분자의 용해가 가능하다면 특별히 제한되지 않으며, 본 발명에서는 물을 사용할 수 있다.
본 발명에서 단계 2는 분산상을 제조하는 단계이다. 분산상은 상온에서 액체 상태로 유지되는 물질을 말하며, 일반적으로 공정에서 사용되는 용매 중 하나 이상을 말한다.
본 발명에서 분산상은 다가 양이온 전달체를 포함한다. 상기 다가 양이온 전달체는 후술할 겔화 과정에서 10 이하의 pH에서 다가 양이온을 방출할 수 있다. 구체적으로, 다가 양이온 전달체는 분산상에 분산 가능하며, 향후 pH 강하 시 카르복실기를 2개 이상인 고분자와 반응하여 캡슐 외벽을 이루는 다가 양이온을 방출할 수 있다.
일 구체예에서, 다가 양이온은 전하가 2 이상의 양이온으로서, H + 이온이 해리된 두 개 이상의 카르복실기 사이를 이어줄 수 있다. 상기 다가 양이온은 이온화시 전하가 2 이상인 원소로, 알칼리토금속(Alkaline-earth metal), 반금속(Semimetallics), 전이금속(Transition metal), 란타넘족(Lanthanide) 및 악티니드(Actinide) 중에서 선택될 수 있으며, 이에 제한되지 않으나, Mg 2+, Al 3+, Ca 2+, Zn 2+, Ba 2+ 및 Sr 2+ 등 중에서 선택될 수 있다.
일 구체예에서, 다가 양이온 전달체는 이에 제한되지 않으나, 다가 양이온을 포함하는 실리케이트(Silicate)류 화합물, 산화물 화합물 및 염 화합물로 구분될 수 있다.
상기 실리케이트류 화합물은 화학식 내에 다가 양이온을 포함하며, Si 원소 및 O 원소를 포함하는 화합물을 말한다. 상기 실리케이트류 화합물은 pH 10 이하의 조건에서 산염기 반응 또는 산화환원 반응에 의해 다가 양이온을 방출할 수 있다. 이러한 실리케이트류 화합물로, 알루미늄 칼슘 마그네슘 포타슘 소듐 징크 실리케이트(Aluminum Calcium Magnesium Potassium Sodium Zinc Silicate), 알루미늄 칼슘 소듐 실리케이트(Aluminum Calcium Sodium Silicate), 알루미늄 아이런 칼슘 마그네슘 게르마늄 실리케이트(Aluminum Iron Calcium Magnesium Germanium Silicate), 알루미늄 아이런 칼슘 마그네슘 지르코늄 실리케이트(Aluminum Iron Calcium Magnesium Zirconium Silicate), 알루미늄 아이런 실리케이트(Aluminum Iron Silicate), 알루미늄 실리케이트(Aluminum Silicate), 암모늄 플루오로실리케이트(Ammonium Fluorosilicate), 암모늄 실버 징크 알루미늄 실리케이트(Ammonium Silver Zinc Aluminum Silicate), 칼슘 알루미늄 보로실리케이트(Calcium Aluminum Borosilicate), 칼슘 마그네슘 실리케이트(Calcium Magnesium Silicate), 칼슘 실리케이트(Calcium Silicate), 칼슘 소듐 보로실리케이트(Calcium Sodium Borosilicate), 칼슘 소듐 포스포실리케이트(Calcium Sodium Phosphosilicate), 칼슘 티타늄 보로실리케이트(Calcium Titanium Borosilicate), C24-28 알킬디메틸실록시 트리메틸실록시실리케이트(C24-28 Alkyldimethylsiloxy Trimethylsiloxysilicate), 리튬 마그네슘 실리케이트(Lithium Magnesium Silicate), 리튬 마그네슘 소듐 실리케이트(Lithium Magnesium Sodium Silicate), 마그네슘 알루미노메타실리케이트(Magnesium Aluminometasilicate), 마그네슘 알루미늄 실리케이트(Magnesium Aluminum Silicate), 마그네슘 플루오로실리케이트(Magnesium Fluorosilicate), 마그네슘 포타슘 플루오로실리케이트(Magnesium Potassium Fluorosilicate), 마그네슘 실리케이트(Magnesium Silicate), 마그네슘 소듐 플루오로실리케이트(Magnesium Sodium Fluorosilicate), 마그네슘 트리실리케이트(Magnesium Trisilicate), 실버 보로실리케이트(Silver Borosilicate), 소듐 마그네슘 알루미늄 실리케이트(Sodium Magnesium Aluminum Silicate), 소듐 마그네슘 플루오로실리케이트(Sodium Magnesium Fluorosilicate), 소듐 마그네슘 실리케이트(Sodium Magnesium Silicate), 소듐 포타슘 알루미늄 실리케이트(Sodium Potassium Aluminum Silicate), 소듐 실버 알루미늄 실리케이트(Sodium Silver Aluminum Silicate), 트로메타민 마그네슘 알루미늄 실리케이트(Tromethamine Magnesium Aluminum Silicate), 징크 보로실리케이트(Zinc Borosilicate), 징크 실리케이트(Zinc Silicate), 알루미늄 실리케이트(Aluminium Silicate) 및 지르코늄 실리케이트(Zirconium Silicate) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 산화물 화합물은 화학식 내에 다가 양이온을 포함하며, O 원소가 포함되어 있는 화합물을 의미한다. 상기 산화물 화합물은 pH 10 이하의 조건에서 산염기 반응 또는 산화환원 반응에 의해 다가 양이온을 방출할 수 있다. 이러한 산화물 화합물로 알루미늄/칼슘/마그네슘 옥사이드(Aluminum/Calcium/Manganese Oxide), 바륨/칼슘/실리콘/티타늄 옥사이드(Barium/Calcium/Silicon/Titanium Oxide), 칼슘 세슘 옥사이드(Calcium Cerium Oxide), 칼슘 옥사이드(Calcium Oxide), 칼슘 퍼옥사이드(Calcium Peroxide), 알루미늄 마그네슘 옥사이드(Aluminum Magnesium Oxide), 마그네슘/망가니즈/티타늄 옥사이드(Magnesium/Manganese/Titanium Oxide), 마그네슘/포타슘/실리콘/플루오라이드/하이드록사이드/옥사이드(Magnesium/Potassium/Silicon/Fluoride/Hydroxide/Oxide), 마그네슘/포타슘/티타늄 옥사이드(Magnesium/Potassium/Titanium Oxide), 소듐 포스포러스/징크/칼슘/실리콘/알루미늄/실버 옥사이드(Sodium Phosphorus/Zinc/Calcium/Silicon/Aluminum/Silver Oxides), 마그네슘 옥사이드(Magnesium Oxide) 및 마그네슘 퍼옥사이드(Magnesium Peroxide)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 염 화합물은 화학식 내에 다가 양이온을 포함하며, 다가 양이온과 복합체(Complex)를 형성하여 전체 전하를 0으로 만들어주는 음이온을 포함하는 물질을 의미한다. 상기 염 화합물은 pH 10 이하의 조건에서 산염기 반응 또는 해리에 의해 다가 양이온을 방출할 수 있다. 이러한 염 화합물로 사용 가능한 음이온으로는 불화물(Fluoride), 염화물(Chloride), 브롬화물(Bromide), 요오드화물(Iodide), 황화물(Sulfide), 황산염(Sulfate), 탄산염(Carbonate), 인산염(Phosphate), 수산화물(Hydroxide), 판토텐산염(Pantothenate), 아세트산염(Acetate), 알기네이트(Alginate), 아스코르베이트(Ascorbate), 아스파테이트(Aspartate), 베헤네이트(Behenate), 벤조에이트(Benzoate), 카르복시메틸 셀룰로오스(Carboxymethyl Cellulose), 카르나우베이트(Carnaubate), 카라기난(Carrageenan), 카제네이트(Caseinate), 시트레이트(Citrate), 시클라메이트(Cyclamate), EDTA, DNA, 도데실벤젠술포네이트(Dodecylbenzenesulfonate), 페라이트(Ferrite), 프룩토보레이트(Fructoborate), 프룩토헵토네이트(Fructoheptonate), 글루코헵토네이트(Glucoheptonate), 글루코네이트(Gluconate), 글리세로포스페이트(Glycerophosphate), 글리시네이트(Glycinate), 하이드록시아파타이트(Hydroxyapatite), 하이드록시메티오닌(Hydroxymethionine), 하이포클로라이트(Hypochlorite), 케코글루코네이트(Ketogluconate), 락테이트(Lactate), 라우레이트(Laurate), 라우로일 타우레이트(Lauroyl Taurate), 리그노술포네이트(Lignosulfonate), 모노플루오로포스페이트(Monofluorophosphate), 몬타네이트(Montanate), 미리스테이트(Myristate), 판테테인 설포네이트(Pantetheine Sulfonate), 판토테네이트(Pantothenate), 파라벤(Paraben), PCA, 포스포릴 올리고사카라이드(Phosphoryl Oligosaccharides), 폴리감마-글루타메이트(Polygamma-Glutamate), 폴리글루타메이트(Polyglutamate), 폴리옥시메틸렌 피롤리돈(Polyoxymethylene Pyrrolidone), 카보머(Carbomer), 프로피오네이트(Propionate), RNA, 살리실레이트(Salicylate), 베타-시토스테릴 설페이트(Beta-Sitosteryl Sulfate), PVM/MA 공중합체(PVM/MA Copolymer), 소르베이트(Sorbate), 스타치 이소도데실숙시네이트(Starch Isododecenylsuccinate), 스타치 옥테닐숙시네이트(Starch Octenylsuccinate), 스테아레이트(Stearate), 스테아로일 락틸레이트(Stearoyl Lactylate), 타르트레이트(Tartrate), 티오글리콜레이트(Thioglycolate), 티타네이트(Titanate), 트리플루오로아세테이트(Trifluoroacetate), 운데실레이트(Undecylenate), 크실렌술포네이트(Xylenesulfonate), 아젤레이트(Azelate) 및 아크릴레이트 공중합체(Acrylate Copolymer) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
일 구체예에서, 다가 양이온 전달체의 직경은 1 nm 내지 500 ㎛, 1.5 nm 내지 250 ㎛, 또는 2 nm 내지 100 ㎛일 수 있다.
일 구체예에서, 다가 양이온 전달체는 표면 처리용 화합물로 표면 처리된 다가 양이온 전달체일 수 있다. 본 발명에서는 다가 양이온 전달체를 표면 처리하여 분산상에서의 균일한 분산이 이루어지게 할 수 있다. 이때, 상기 표면 처리용 화합물로 세틸트리메틸암모늄 브로마이드(Cetyltrimethylammonium bromide), 세틸트리메틸암모늄 클로라이드(Cetyltrimethylammonium chloride), 디스테아디모늄 클로라이드(Disteardimonium chloride) 및 알루미늄 스테아레이트(Aluminium stearate) 등의 비공유결합성 표면처리 화합물; 할로실란(Halosilane) 계열의 화합물, 알콕시실란(Alkoxysilane) 등의 공유결합성 표면처리 화합물을 사용할 수 있다.
일 구체예에서, 다가 양이온 전달체의 함량은 분산상 전체 중량(100 중량부)을 기준으로 0.002 내지 30 중량부, 0.006 내지 25 중량부, 또는 0.011 내지 20 중량부일 수 있다. 상기 다가 양이온 전달체의 함량이 0.002 중량부 미만이면 캡슐 형성이 되지 않는 문제가 발생할 우려가 있고, 30 중량부를 초과하면 빠른 반응으로 인해 이물감이 있는 캡슐이 형성되는 문제가 발생할 우려가 있다.
일 구체예에서, 분산상의 용매는 연속상과 혼합되어 섞이지 않는 용매라면 특별히 제한되지 않는다. 연속상의 용매로 물을 사용할 경우, 분산상의 용매는 탄화수소(Hydrocarbon) 계열 용매; 에테르기(Ether group)를 포함하는 용매; 에스터기(Ester group)를 포함하는 용매; 케톤기(Ketone group)를 포함하는 용매; 벤젠(Benzene)을 포함하는 용매; 할로알칸(Haloalkane) 계열 용매; 및 실리콘(Silicone) 계열 용매로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
탄화수소(Hydrocarbon) 계열 용매는 펜탄(Pentane), 헥산(Hexane), 사이클로헥산(Cyclohexane), 헵탄(Heptane), 옥탄(Octane), 이소도데칸(Isododecane) 및 도데칸(Dodecane)과 같은 선형 또는 비선형 구조의 화합물 중에서 선택될 수 있고, 에테르기(Ether group)를 포함하는 용매는 에틸 에테르(Ethyl ether), 부틸 에테르(Butyl ether) 및 메틸-t-부틸 에테르(Methyl-t-butyl ether) 중에서 선택될 수 있으며, 에스터기(Ester group)를 포함하는 용매는 에틸 아세테이트(Ethyl acetate), 부틸 아세테이트(Butyl actetate) 및 에틸 부티레이트(Ethyl butyrate) 중에서 선택될 수 있다. 또한, 케톤기(Ketone group)를 포함하는 용매는 메틸 에틸 케톤(Methyl ethyl ketone)일 수 있고, 벤젠(Benzene)을 포함하는 용매는 벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene) 및 자일렌(Xylene) 중에서 선택될 수 있으며, 할로알칸(Haloalkane) 계열 용매는 디클로로메탄(Dichrolomethane), 디클로로에탄(Dichloroethane), 클로로포름(Chloroform) 및 사염화 탄소(Carbon tetrachloride) 중에서 선택될 수 있고, 실리콘(Silicone) 계열 용매는 디메티콘(Dimethicone) 및 사이클로메티콘(Cyclomethicone) 중에서 선택될 수 있다.
일 구체예에서, 본 발명의 분산상은 전술한 다가 양이온 전달체 외에 유효성분을 추가로 포함할 수 있다. 상기 유효성분은 생성된 캡슐에 의해서 그 활성이 유지되길 희망하는 물질로, 상기 유효성분은 추후 캡슐의 외벽이 파괴됨으로 그 활성이 발현될 수 있다. 유효성분은 상온에서 액체인 경우 용매인 분산상을 대체 할 수 있으며, 그렇지 않은 경우 용해도에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용매로 향, 염료, 촉매, 항산화제 및 약물 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에서 단계 3은 전술한 연속상 및 분산상을 혼합하여 에멀젼을 형성하는 단계이다.
일 구체예에서 분산상의 함량은 분산상 및 연속상의 혼합 중량(100 중량부)을 기준으로 1 내지 90 중량부, 2 내지 85 중량부, 또는 3 내지 80 중량부일 수 있다.
일 구체예에서, 상기 단계는 연속상에 분산상을 첨가하여 수행할 수 있으며, 교반하에서 수행할 수 있다.
일 구체예에서, 교반은 20 내지 30℃, 또는 상온에서 1 내지 16000 RPM, 5 내지 13000 RPM, 또는 10 내지 10000 RPM에서 수행될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 단계는 pH 7 내지 12에서 수행될 수 있다.
일 구체예에서, 제조된 에멀젼의 크기는 100 um 이상일 수 있다.
본 발명에서 단계 4는 에멀젼의 pH를 10 이하로 조절한 후, 겔화(gelation)하는 단계이다.
상기 단계를 통해 화장품용 캡슐이 제조될 수 있다. 구체적으로, 도 1에 나타난 바와 같이, 캡슐은 연속상과 분산상의 혼합 후 형성되는 계면에서 형성된다. 상기 계면에서 카르복실기가 2개 이상인 고분자와 다가 양이온 전달체에서 방출된 다가 양이온이 반응(겔화)하여 캡슐 외벽을 형성할 수 있다. 본 발명에서는 겔화의 속도를 조절하여 캡슐의 이물감을 개선할 수 있다.
일 구체예에서, 10 이하의 pH 조건에서 다가 양이온 전달체는 다가 양이온을 방출하며, 상기 방출된 다가 양이온과 카르복실기가 2개 이상인 고분자는 계면에서 천천히 겔화를 진행함으로써, 유독성 물질은 적고 높은 범용성과 경제성을 보이는 화장품용 캡슐을 형성할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 연속상의 pH 하락으로 인하여 다가 양이온의 방출되고, 겔화 과정이 느리므로, 강도가 낮지만 계면을 안정화 시킬 수 있는 외벽이 형성될 수 있으며, 이로 인해 이물감이 적은 캡슐을 제조할 수 있다.
일 구체예에서, 상기 단계는 pH 10 이하, pH 1 내지 10, 2 내지 9, 또는 3 내지 8에서 수행될 수 있다. 또한, 단계 3인 에멀젼 형성과 캡슐 외벽 형성을 위한 pH 강하 간의 시간 간격은 1 내지 120 분, 2 내지 90 분, 또는 3 내지 60 분일 수 있다.
일 구체예에서, 캡슐 제작을 위한 겔화는 0 내지 100℃에서 1 내지 1440 분, 10 내지 90℃에서 2 내지 720 분, 20 내지 80℃에서 3 내지 360분 동안 수행될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 겔화는 교반 하에서 수행될 수 있으며, 상기 교반은 1 내지 6000 RPM, 5 내지 5000 RPM, 또는 10 내지 4000 RPM에서 수행될 수 있다.
상기 조건들을 통해, 연속상과 분산상의 계면에서 pH 하락에 따라 다가 양이온이 방출되며, 또한, 겔화를 통해 외벽 형성이 수행될 수 있다.
일 구체예에서, 상기 겔화는 분산 안정화제의 존재하에서 수행될 수 있다. 상기 분산 안정화제는 반응 후 생성된 캡슐의 분산성을 높이기 위한 목적으로 사용 될 수 있다. 이러한 분산 안정화제로 아라비아 검, 다당류, 펙틴, 알기네이트, 아라비노갈락탄, 카라기난, 젤란검, 잔탄 검, 구아 검, 아크릴레이트/아크릴 중합체, 전분, 수-팽윤성 점토, 아크릴레이트/아미노아크릴레이트 공중합체, 및 이의 혼합물, 말토덱스트린; 천연 검, 예를 들어 알기네이트 에스테르; 젤라틴, 단백질 가수분해 물 및 이들의 4 차화된 형태; 합성 중합체 및 공중합체, 예를 들어 폴리(비닐 피롤리돈-코-비닐 아세테이트), 폴리(비닐 알코올-코-비닐 아세테이트), 폴리(말레산), 폴리(알킬렌옥사이드), 폴리(비닐메틸에테르), 폴리(비닐에테르-코-말레산 무수물) 등, 뿐만 아니라 폴리(에틸렌이민), 폴리((메트)아크릴아미드), 폴리(알킬렌옥사이 드-코-디메틸실록산), 폴리(아미노디메틸실록산) 등으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
본 발명에서는 겔화를 수행한 후에, 상기 형성된 캡슐의 외벽을 경화하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이때 경화를 위한 시간은 5 분 내지 48 시간, 7 분 내지 36 시간, 또는 10 분 내지 24 시간일 수 있다.
본 발명에서는 필요에 따라 제조된 화장품용 캡슐을 농축 및/또는 건조하는 단계를 추가로 수행할 수 있다.
또한, 산 또는 염기성 물질을 이용하여 pH를 조절할 수 있으며, 그 조건은 제한되지는 않는다. 또한 상기 과정에서 화장품에 필요로 하는 방부제, 보습제, 미백효과 성분, 주름 개선 성분 등 외상에 용해되며, 필요로 하는 성분이 투입되는 과정을 수행할 수 있으며, 그 조건은 제한되지는 않는다.
또한, 본 발명은 전술한 화장품용 캡슐의 제조 방법에 의해 제조된 화장품용 캡슐에 관한 것이다.
본 발명에 따른 화장품용 캡슐의 직경은 10 ㎛ 내지 10,000 ㎛, 50 내지 5,000 ㎛, 또는 100 내지 1000 ㎛일 수 있다.
또한, 캡슐의 벽 두께는 0.05 내지 100 ㎛일 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
실시예
실시예 1 내지 11. 카르복실기(Carboxylic acid group)가 2개 이상인 고분자 및 다가 양이온 전달체가 적용된 캡슐 제조
표 1 내지 2의 성분 및 하기 방법으로, 화장품용 캡슐을 제조하였다.
1 단계: 카르복실기가 2개 이상인 고분자를 증류수 89.8 g에 분산시켜 연속상을 제조하였다.
2 단계: 도데칸(Dodecane) 9.9 g에 다가 양이온 전달체 0.1 g을 넣어 분산상을 제조하였다.
3 단계: 50 RPM의 조건에서 연속상에 분산상을 서서히 넣어 에멀젼을 제조하였다. 그 후, pH를 10 이하로 낮춘 뒤, 30 분간 겔화(Gelation)를 진행하여 화장품용 캡슐을 제조하였다.
비교예 1.
표 1의 성분 및 하기 방법으로, 화장품용 캡슐을 제조하였다.
1 단계: 알긴산 나트륨(Sodium Alginate)을 증류수 80 g에 넣어 연속상을 제조하였다.
2 단계: 분산상인 도데칸(Dodecane) 9.9 g을 준비하였다.
3 단계: 50 RPM의 조건에서 연속상에 분산상을 서서히 넣어 에멀젼을 제조하였다. 그 후, 증류수 9 g에 염화칼슘(CaCl 2)을 녹인 용액을 상기 에멀젼에 넣은 뒤, 30 분간 겔화(Gelation)를 진행하여 화장품용 캡슐을 제조하였다.
비교예 2.
표 1의 성분 및 하기 방법으로, 화장품용 캡슐을 제조하였다.
1 단계: 알긴산 나트륨(Sodium Alginate)을 증류수 89.8 g에 넣어 연속상을 제조하였다.
2 단계: 분산상인 도데칸(Dodecane) 9.9 g을 준비하였다.
3 단계: 50 RPM의 조건에서 연속상에 분산상을 서서히 넣어 에멀젼을 제조하였다. 그 후, 마그네슘알루미늄실리케이트(Magnesium Aluminum Silicate)를 넣은 뒤, pH를 10 이하로 낮춘 뒤 30 분간 겔화(Gelation)를 진행하여 화장품용 캡슐을 제조하였다.
　 비교예1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
Distilled Water 89 89.8 89.8 89.8 89.8 89.8 89.8
다가양이온전달체 Magnesium Aluminum Silicate - 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
Aluminum Calcium Sodium Silicate - - - - - - -
Magnesium Potassium Fluorosilicate - - - - - - -
Magnesium Sodium Fluorosilicate - - - - - - -
Sodium Magnesium Aluminum Silicate - - - - - - -
Lithium Magnesium Sodium Silicate - - - - - - -
Calcium Oxide - - - - - - -
CaCO 3 - - - - - - -
CaCl 2 0.1 - - - - - -
Carboxylicgroup이2이상인고분자 Sodium Alginate 1 0.2 0.2 - - - -
Sodium Acrylate - - - 0.2 - - -
Sodium Carbomer - - - - 0.2 - -
Sodium Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer - - - - - 0.2 -
Sodium Carboxymethyl Cellulose - - - - - - 0.2
Dodecane 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9
　 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10 실시예11
Distilled Water 89.8 89.8 89.8 89.8 89.8 89.8
다가양이온전달체 Aluminum Calcium Sodium Silicate 0.1 - - - - -
Magnesium Potassium Fluorosilicate - 0.1 - - - -
Magnesium Sodium Fluorosilicate - - 0.1 - - -
Sodium Magnesium Aluminum Silicate - - - 0.1 - -
Lithium Magnesium Sodium Silicate - - - - 0.1 -
Calcium Oxide - - - - - 0.1
CaCO 3 - - - - - -
Carboxylicgroup이2이상인고분자 Sodium Alginate 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
Sodium Acrylate - - - - - -
Sodium Carbomer - - - - - -
Sodium Acrylates/C10-30 Alkyl Acrylate Crosspolymer - - - - - -
Sodium Carboxymethyl Cellulose - - - - - -
Dodecane 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9 9.9
실험예 1. 화장품용 캡슐의 크기 및 이물감 비교
실시예 1 내지 11 및 비교예 1 내지 2에서 제조된 화장품용 캡슐에 대하여, 크기, 이물감 및 안정성을 측정하였다.
캡슐의 크기는 Malvern사의 Mastersizer 3000을 이용하여 측정하였다. 이물감은 숙련된 20 명의 Panelist가 '이물감 가장 낮음' 1점에서 '이물감 가장 높음' 10점을 척도로 관능 평가를 진행한 뒤, 이를 평균 내어 각 제조 방법 별 이물감을 비교하였다. 또한, 안정성은 1 개월 간 40℃에서 보관한 캡슐의 크기 변화 및 캡슐 내 오일을 정량(LC-MS 이용)하여 비교하였다.
상기 측정 결과를 표 3 및 4에 나타내었다.
　 비교예1 비교예2 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
크기(μm) 31 - 145 107 114 133 122
이물감(점) 8.72 - 1.31 1.5 1.72 1.22 1.89
40도에서 1개월 후 크기 감소량(%) - - 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
40도에서 1개월 후 남아 있는 오일양(%) - - 99 99 99 99 99
　 실시예6 실시예7 실시예8 실시예9 실시예10 실시예11
크기(μm) 145 156 138 149 150 141
이물감(점) 2.4 1.49 2.14 1.38 1.64 1.17
40도에서 1개월 후 크기 감소량(%) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
40도에서 1개월 후 남아 있는 오일양(%) 99 99 99 99 99 99
상기 표 3 및 표 4에 나타난 바와 같이, 일반적인 캡슐 제조 방법인 비교예 1의 캡슐은 이물감이 나타났으며 작은 사이즈의 캡슐이 제조되었다. 또한, 비교예 2 는 캡슐이 제조되지 않았다.
본 발명에 따른 실시예 1 내지 11에서는 크기가 100 μm 이상인 캡슐이 제조되었다. 상기 실시예의 캡슐은 일반적인 캡슐 제조 방법인 비교예 1에 비해 낮은 이물감을 나타내었다. 또한 장기 보관 시 크기 변화량이 적고, 오일 함량 변화가 적어 높은 안정성을 보이는 것을 확인할 수 있다.
본 발명에서는 유독성 물질은 적으면서 높은 범용성을 가지며, 경제성이 좋고, 큰 사이즈를 가지면서도 파열 시 이물감이 적은 특성을 나타내는 화장품용 캡슐을 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 카르복실기가 2개 이상인 고분자를 포함하는 연속상 및 다가 양이온 전달체를 포함하는 분산상을 혼합하여 에멀젼을 제조하는 단계; 및
    상기 에멀젼의 pH를 10 이하로 조절한 후, 겔화(gelation)하는 단계를 포함하는 화장품용 캡슐의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    카르복실기가 2개 이상인 고분자는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인 것인 화장품용 캡슐의 제조 방법:
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2020008922-appb-img-000002
    상기 화학식 1에서, R은 탄소수 1 내지 50의 알킬렌 및 탄소수 3 내지 60의 고리형 탄화수소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함한다.
  3. 제 1 항에 있어서,
    카르복실기가 2개 이상인 고분자의 함량은 연속상 전체 중량 대비 대비 0.001 내지 30 중량부인 것인 화장품용 캡슐의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    연속상의 용매는 물인 것인 화장품용 캡슐의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    다가 양이온 전달체는 pH 10 이하에서 다가 양이온을 방출하는 화합물인 것인 화장품용 캡슐의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    다가 양이온 전달체는 다가 양이온을 포함하는 실리케이트(Silicate)류 화합물, 산화물 화합물 및 염 화합물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 화장품용 캡슐의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    다가 양이온 전달체의 함량은 분산상 전체 중량 대비 0.002 내지 30 중량부인 것인 화장품용 캡슐의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    분산상의 용매는 탄화수소(Hydrocarbon) 계열 용매; 에테르기(Ether group)를 포함하는 용매; 에스터기(Ester group)를 포함하는 용매; 케톤기(Ketone group)를 포함하는 용매; 벤젠(Benzene)을 포함하는 용매; 할로알칸(Haloalkane) 계열 용매; 및 실리콘(Silicone) 계열 용매로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 화장품용 캡슐의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    분산상은 유효성분을 추가로 포함하며,
    상기 유효성분은 향, 염료, 촉매, 항산화제 및 약물로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것인 화장품용 캡슐의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    에멀젼의 제조는 1 내지 16000 RPM의 조건에서 수행되는 것인 화장품용 캡슐의 제조 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    겔화(gelation)는 0 내지 100℃, 1 내지 1440 분 및 1 내지 6000 RPM의 조건에서 수행되는 것인 화장품용 캡슐의 제조 방법.
  12. 제 1 항에 따른 제조 방법에 의해 제조되며,
    직경은 10 내지 10,000 ㎛이고, 벽 두께는 0.05 내지 100 ㎛인 화장품용 캡슐.
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