WO2021071028A1 - 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 pcm 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 피부외용 쿨링 화장료 조성물 - Google Patents

자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 pcm 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 피부외용 쿨링 화장료 조성물 Download PDF

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pcm
shell
core
microcapsule
microcapsules
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신찬재
남혜진
오재석
임솔빈
손지현
박중현
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㈜바이오제닉스
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    • Y02E60/14—Thermal energy storage

Definitions

  • the present invention uses a temperature-controllable PCM (phase-transfer material) as a core material and a biodegradable polymer material as a shell material to produce a core-shell type PCM microcapsule having excellent heat absorption function, and to prevent heat aging using the same. It relates to a cooling cosmetic composition for external use of the skin that can be exhibited.
  • a temperature-controllable PCM phase-transfer material
  • a biodegradable polymer material as a shell material
  • PCM is a material that absorbs, stores, and releases heat according to changes in ambient temperature, and uses latent heat as an energy source. The greater the latent heat, the better the heat storage capacity.
  • PCM can be classified into organic, inorganic, and eutectic mixtures depending on the type, but in the cosmetic field where raw materials usable for the skin are limited, organic PCMs that are chemically stable and do not have phase separation or supercooling are suitable, especially with a relatively higher latent heat than other organic PCMs.
  • the paraffinic PCM with is suitable for use.
  • a cooling cosmetic composition is prepared using menthol, peppermint, peppermint oil, camphor, and herbal extracts that can increase blood flow to the skin or induce a temporary skin temperature reduction effect to provide a feeling of refreshing and cooling. They have been used, but their effect and duration are very temporary, and the effect of reducing the actual skin temperature is not great.
  • PCM In order to physically apply PCM to fabrics or cosmetics, it is encapsulated in a microcapsule form using a shell material to prevent the molten PCM from leaking in a liquid state by ambient temperature, and to protect it from washing, dry cleaning, and weather. Stabilization technology such as blocking deterioration and stability reduction due to spillage in cosmetic formulations is required.
  • PCM microcapsule-related technologies that are widely used in the current industry are polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS), melamine, and poly, which are seriously raising microplastic environmental issues along with residual monomer problems. It is encapsulated by polymerization reaction using a surfactant and a nucleator while using a polymer material such as urethane (PU) as a wall material (Domestic Patent 1003370250000, Domestic Patent 1007415660000, Domestic Patent 1018484130000, Domestic Registration) Patent 1005558810000, international application patent PCT/ EP2012/052383, domestic registration patent 1015745220000, international application patent PCT/EP2010/ 059888), and it cannot be used in the cosmetic field where the material usable for the human body is limited and a high level of legal regulation is required. In addition, since most of the water-based formulations are water-based, development cases in the cosmetic field are extremely inadequate.
  • An object of the present invention is to use a PCM (phase transition material) capable of controlling temperature as a core material and a biodegradable wall material as a shell material to prevent aging due to heat and a core-shell type PCM microcapsule with excellent heat absorption function. It is to provide a cooling cosmetic composition for external use of the skin that can exert an effect.
  • PCM phase transition material
  • Core-shell PCM microcapsules having an automatic temperature control function according to the present invention are characterized by consisting of an inner core of PCM and an outer shell of a biodegradable polymer.
  • the PCM is characterized in that it is 5% to 80% by weight based on the total weight of the microcapsule composition.
  • the PCM is n-octacosane, n-heptacosane, n-hexacosane, n-pentacosane, n-tetracosane (n-tetracosane), n-tricosane, n-docosane, n-heneicosane, n-eicosane, n-nonadecane (n- nonadecane), n-octadecane, n-heptadecane, hexadecane, n-pentadecane, n-tetradecane, n-tri Decane (n-tridecane), stearic acid (stearic acid) and derivatives or complexes thereof are used alone or in combination, and the melting point can be controlled by using a mixed PCM.
  • n-tridecane stearic acid (stearic acid) and derivatives or complex
  • the PCM of the cooling cosmetic is n-octadecane and n-eicosan having a melting point of 28 to 35°C, and these are used alone or n-docoic acid having a melting point of 44°C are mixed with n-octadecane in a certain ratio. It is characterized by one.
  • the biodegradable polymer is characterized in that polycaprolactone, polylactic acid, water-insoluble cellulose, polyhydroxybutyrate, and aliphatic unsaturated polyester compounds are used alone or in combination.
  • the core-shell PCM microcapsule further contains functional substances such as menthol, natural oil, synthetic oil, essential oil, fragrance, vitamin, ceramide, and organic ultraviolet absorber in a weight ratio of 1 to 50 based on the weight of the PCM. It is characterized by that.
  • the core-shell PCM microcapsules have an average particle size of 0.05 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the method of manufacturing a core-shell PCM microcapsule having an automatic temperature control function comprises the steps of dissolving a shell material as a biodegradable polymer and PCM as a core material in a solvent to produce an oily polymer solution, and a water-soluble polymer. It is characterized by comprising the steps of dissolving to generate an external continuous phase, emulsifying the oily polymer solution and the external continuous phase, and removing and drying the external continuous phase and the solvent.
  • the external cosmetic composition for skin according to the present invention is characterized in that it comprises 0.1% to 30% by weight of the core-shell PCM microcapsules based on the total weight.
  • the core-shell PCM microcapsule manufactured according to the present invention has excellent heat absorption ability and cooling effect due to the high latent calorific value and stable phase change cycle characteristics of PCM microcapsules when the external cosmetic composition is applied to the skin.
  • the skin temperature rises in a high-temperature environment, it effectively absorbs the body's heat and reduces the skin temperature, which can help protect the skin from heat aging.
  • the present invention uses an environment-friendly biodegradable material when manufacturing core-shell PCM microcapsules, so it is free from microplastic issues caused by polymers such as PMMA, PS, PU, and melamine, and is environmentally safe. It has an effect that can be used on the human body.
  • the present invention can manufacture core-shell microcapsules having various latent heat properties by adjusting the ratio of the core and shell, and when PCM is mixed and used, PCM microcapsules having new melting point properties can be produced. There is an advantage in that it is possible to manufacture microcapsules having desired melting point properties in the industrial field.
  • the present invention has the advantage that it is possible to manufacture cooling microcapsules in which various functions are added according to the functional material added in addition to the cooling function by adding a functional material together with the PCM.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing the manufacture of PCM microcapsules according to the present invention.
  • FIG. 2 is a SEM image for confirming the shape of the PCM microcapsules manufactured according to an embodiment of the present invention and a TEM image for confirming the core-shell structure.
  • FIG. 3 is a SEM image showing changes in capsule shape according to an increase in the polylactic acid ratio of PCM microcapsules prepared according to Examples 1, 2, and 3 of the present invention.
  • Figure 4 is a graph showing the measurement results of the differential scanning calorimeter showing a stable phase transition cycle according to the temperature change of the PCM microcapsules prepared according to Example 1 of the present invention.
  • FIG. 6 is a graph showing a measurement result of a differential scanning calorimeter showing a stable phase transition cycle according to a temperature change of PCM microcapsules prepared according to Example 4 of the present invention.
  • Example 7 is a SEM and TEM image of PCM microcapsules prepared according to Example 6 of the present invention.
  • Example 8 is a SEM image of PCM microcapsules containing citron essential oil prepared using polylactic acid and ethyl cellulose as wall materials according to Example 7 of the present invention.
  • Example 9 is an SEM image of PCM microcapsules containing menthol prepared according to Example 8 of the present invention.
  • Example 10 is a graph showing the reduction in skin temperature and duration after skin application of the BB cream formulation prepared according to Example 9 and Comparative Example 1 of the present invention.
  • Example 11 is a graph showing a decrease in skin temperature and duration after application of the sunscreen formulations prepared according to Example 10 and Comparative Example 2 of the present invention.
  • Example 12 is a thermal imaging camera image of measuring changes in skin temperature after skin application of the sunscreen formulation prepared according to Example 10 and Comparative Example 2 of the present invention.
  • Example 13 is a graph showing a reduction in skin temperature and duration after skin application by storing a sunscreen formulation prepared according to Example 10 and Comparative Example 2 of the present invention in an oven at 50° C. for 5 weeks for a long time.
  • the core-shell PCM microcapsule having an automatic temperature control function of the present invention consists of an inner core of PCM and an outer shell of a biodegradable polymer material.
  • the method of manufacturing a core-shell PCM microcapsule having an automatic temperature control function comprises the steps of dissolving a biodegradable polymer shell material and PCM in a solvent to produce an oily polymer solution, and dissolving a large amount of water-soluble polymer.
  • An in-liquid drying method comprising the steps of creating an external continuous phase, emulsifying the oily polymer solution and the external continuous phase, and removing and drying the external continuous phase and the solvent is preferred.
  • the average particle size of these core-shell PCM microcapsules is preferably 0.05 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the PCM of the present invention is preferably 5% to 90% by weight based on the total weight of the microcapsule composition.
  • These PCMs include n-octacosane, n-heptacosane, n-hexacosane, n-pentacosane, n-tetracosane (n -tetracosane), n-tricosane, n-docosane, n-heneicosane, n-eicosane, n-nonadecane , n-octadecane, n-heptadecane, hexadecane, n-pentadecane, n-tetradecane, n-tridecane ( Derivatives or complexes thereof such as n-tridecane) may be used alone or in combination, and substances that change phase at 45 to 70°C, such as stearic acid,
  • the optimal PCMs that are effective in reducing skin temperature are n-octadecane and n-eicosan, which have a melting point of 28 to 35°C, and use these alone or n-docoic acid with a melting point of 44°C.
  • -It is characterized in that it is mixed with octadecane in a certain ratio and made of paraffin having a melting point corresponding to the range of changes in skin temperature.
  • the shell material of the present invention may be used alone or in combination of a biodegradable polymer such as polycaprolactone, polylactic acid, water-insoluble cellulose, polyhydroxybutyrate, and aliphatic unsaturated polyester compound.
  • a biodegradable polymer such as polycaprolactone, polylactic acid, water-insoluble cellulose, polyhydroxybutyrate, and aliphatic unsaturated polyester compound.
  • the core-shell PCM microcapsule of the present invention may contain a functional material inside the capsule.
  • a functional material such as menthol, natural oil, synthetic oil, essential oil, fragrance, vitamins, ceramides, organic ultraviolet absorbers, etc. can be used, and can be applied in a weight ratio of 1 to 90 based on the weight of PCM, but considering the cooling effect by PCM It is preferable to apply in a weight ratio of 1 to 50 based on the weight of the PCM.
  • the cosmetic composition for external use of the skin according to the present invention is prepared by including a core-shell PCM microcapsule in an amount of 0.1% to 30% by weight based on the total weight of the cosmetic composition.
  • the oily polymer solution was prepared by completely dissolving 4 g of polylactic acid and 6 g of PCM (n-octadecane) in 80 g of dichloromethane solvent using a stirrer, and the external continuous phase was prepared by dissolving 2 g of polyvinyl alcohol in 98 g of distilled water.
  • the prepared oily polymer solution and the external continuous phase are mixed, emulsified at 4000rpm in a homomixer for 5 minutes, stirred at a speed of 500rpm to completely remove the dichloromethane solvent, washed with distilled water, filtered, and dried in a vacuum drying oven. Then, a core-shell PCM microcapsule in the form of white powder was prepared.
  • Core-shell PCM microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that the ratio of PCM and polylactic acid was added and dissolved in an oily polymer solution in a ratio of 5:5.
  • Core-shell PCM microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that the ratio of PCM and polylactic acid was added and dissolved in an oily polymer solution in a ratio of 4:6.
  • FIG. 1 A schematic diagram showing the manufacturing process of the core-shell PCM microcapsule according to Example 1 is shown in Fig. 1, and an SEM image (left) and a core-shell that can confirm the shape of the core-shell PCM microcapsule prepared accordingly.
  • a TEM image (right) in which the internal structure can be confirmed is shown in FIG. 2.
  • SEM images showing changes in the shape of the capsule according to the increase in the polylactic acid ratio of the core-shell PCM microcapsules prepared according to Examples 1, 2, and 3 are shown in FIG. 3.
  • the average size of the core-shell PCM microcapsules was about 8 ⁇ m, and it was confirmed to have a size in the range of 2 ⁇ m to 15 ⁇ m, and PCM was present in the core through TEM structure analysis, and the shell portion A core-shell microcapsule in which polylactic acid was present was prepared, and it was confirmed that the thickness of the polylactic acid shell was approximately 200 nm to 1 ⁇ m.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the core-shell PCM microcapsules repeatedly exothermic and endothermic when the temperature rises and falls, and has a stable phase change cycle while preserving the heat capacity even during the repeated phase transition process.
  • the content of the PCM core material in the core-shell PCM microcapsules was 61.1% in the case of Example 1 where PCM:polylactic acid was applied in a ratio of 6:4, and PCM was present in a very high content in the microcapsules. In general, it was confirmed that the supercooling phenomenon did not occur even though the nucleating agent added to prevent the supercooling was not used.
  • Example 2 when the ratio of PCM:polylactic acid was lowered to 5:5, the content of PCM in the microcapsules was 53.7%, and as in Example 3, the ratio of PCM:polylactic acid was 4: When it was lowered to 6, the content of PCM in the microcapsules was 43.2%, and it was confirmed that the content of PCM in the microcapsules can be adjusted according to the ratio of PCM:polylactic acid.
  • Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that PCM in an oily polymer solution was mixed with n-octatecan and n-eicosan in a 3:7 ratio.
  • Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that PCM was used alone in the oily polymer solution.
  • Figure 5 shows a SEM image that can confirm the shape of the core-shell PCM microcapsules prepared according to Example 4 and Example 5.
  • Example 5 As shown in FIG. 5, as a result of confirming the capsule shape of the core-shell PCM microcapsules prepared according to Example 4 and Example 5 through SEM analysis, it was confirmed that a microcapsule having a size and shape similar to that of Example 1 was prepared. I did.
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the core-shell PCM microcapsule prepared according to the above embodiment repeated heat generation and endotherm when the temperature rises and falls, and maintains heat capacity even during the phase transition process repeated up to 200°C, while maintaining a stable phase change cycle. It was confirmed to have.
  • the melting temperature can be controlled through the above manufacturing process, so that it is possible to manufacture core-shell PCM microcapsules having melting temperature characteristics suitable for application of skin or cooling functional clothing in summer.
  • Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except that ethyl cellulose was used instead of polylactic acid as the wall material in the oily polymer solution.
  • microcapsules having a size of 1 ⁇ m or less on the surface are different from microcapsules that have a smooth surface prepared by applying polylactic acid as a wall material.
  • a capsule was prepared, but through TEM image analysis, it was confirmed that the pores were not connected to the PCM core layer, and that a core-shell PCM microcapsule composed of a PCM core and an ethyl cellulose shell was prepared.
  • citron essential oil, a functional material, together with PCM as a core material in an oily polymer solution was used in a ratio of 1:1% by weight, and polylactic acid or ethyl cellulose was used as a shell material.
  • Microcapsules were prepared in the same manner as in Example 1, except for one.
  • menthol-containing PCM microcapsules prepared according to Example 8 has a similar shape to the PCM microcapsules of Example 1, menthol-containing PCM: various sizes and shapes according to the control of the ratio of polylactic acid. It was confirmed that it was possible to prepare a microcapsule having. In addition, it was confirmed that it is possible to manufacture cooling microcapsules that can simultaneously feel a feeling of cooling by using menthol and a feeling of cooling by using PCM.
  • Example 1 The PCM microcapsules of Example 1 were mixed with a cooling agent and then stirred to prepare a BB cream formulation in the form of a cream formulation applied to the skin.
  • the specific components and contents of the BB cream formulation are shown in Table 3.
  • the manufacturing process of each formulation was carried out in the following order.
  • step (2) The powder phase was mixed with the mixture obtained in step (1), and uniformly dispersed while stirring at 600 to 800 rpm using a homomixer.
  • step (3) The mixture obtained in step (3) was cooled to 45° C., mixed with flavorings, stirred at 2800 to 3500 rpm for 5 minutes, and then cooled to 30° C.
  • a BB cream formulation was prepared in the same manner as in Example 9 except that it did not contain PCM microcapsules as a cooling agent.
  • a sunscreen formulation in the form of a cream formulation was prepared by mixing the PCM microcapsules of Example 1 with a cooling agent and then stirring them to apply to the skin.
  • the specific components and contents of the sunscreen formulation are shown in Table 4. The manufacturing process of each formulation was carried out in the following order.
  • step (3) The mixture obtained in step (1) was slowly mixed with the mixture obtained in step (2) at 75° C. at a stirring speed of 3000 to 3500 rpm, followed by stirring for 3 minutes.
  • step (3) After the C phase mixture was added to the mixture obtained in step (3), the mixture was stirred at 75° C. for 3 minutes at a stirring speed of 3000 to 3500 rpm.
  • step (4) After the D raw material was added to the mixture of step (4), the mixture was stirred at 75° C. for 3 minutes at a stirring speed of 3000 to 3500 rpm.
  • a sunscreen formulation was prepared in the same manner as in Example 10 except that it did not contain PCM microcapsules as a cooling agent.
  • Example 10 In the sunscreen formulation of Example 10, a sunscreen formulation was prepared in the same manner, except that menthol, a commonly used cooling component, was used instead of PCM microcapsules as a cooling agent.
  • the BB cream formulation containing the PCM microcapsules prepared according to Example 9 and the BB cream formulation not containing the PCM microcapsules of Comparative Example 1 were applied to the entire skin, respectively, and the skin temperature reduction and duration were measured. It is shown as a graph of.
  • the skin temperature of the BB cream formulation containing the PCM microcapsules of Example 9 decreased by 5° C. after application, and reached the same temperature as the skin temperature after 18 minutes.
  • the skin temperature of the BB cream formulation without PCM microcapsules of Comparative Example 1 decreased by 3° C. immediately after application, and reached the same temperature as the skin temperature after 8 minutes.
  • the PCM microcapsules prepared in the examples of the present invention had excellent skin cooling action and persistence when applied to the BB cream formulation.
  • the sunscreen formulation containing the PCM microcapsules prepared according to Example 10 and the sunscreen formulation not containing the PCM microcapsules of Comparative Example 2 were applied to the entire skin, respectively, and the skin temperature reduction and duration were measured, and the graph of FIG. Represented by.
  • the sunscreen formulation containing the PCM microcapsules of Example 10 decreased by 5°C after application, and reached the same temperature as the skin temperature after 30 minutes.
  • the sunscreen formulation of Comparative Example 2 that did not contain PCM microcapsules decreased the skin temperature by 3 °C after application, and reached the same temperature as the skin temperature after 20 minutes.
  • PCM microcapsules prepared according to the examples of the present invention were applied to the sunscreen formulation to have excellent skin cooling action and persistence.
  • the sunscreen formulation containing menthol prepared according to Comparative Example 3 and the sunscreen formulation of Comparative Example 2 were respectively applied to the entire skin to measure the reduction in skin temperature and duration, and are shown in the graph of FIG. 14.
  • the sunscreen formulation containing menthol of Comparative Example 3 decreased by 3°C after application, and reached the same temperature as the skin temperature after 20 minutes, and did not contain the PCM microcapsules of Comparative Example 2. It showed similar results to the untreated sunscreen formulation.
  • the menthol-containing sunscreen there was a refreshing feeling, but it was confirmed that there was no cooling effect due to the menthol component.

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Abstract

본 발명은 온도조절이 가능한 PCM(상전이물질)을 코어물질로 사용하고 생분해성 고분자물질을 쉘 물질로 사용하여 열 흡수 기능이 우수한 코어-쉘 형태의 PCM 마이크로캡슐 제조 및 이를 이용한 열노화 방지 효과를 발휘할 수 있는 피부외용 쿨링 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐은 쉘 물질과 단일 또는 혼합 PCM을 용매에 용해시켜 오일상의 고분자용액을 생성하는 단계와, 수용성 폴리머를 용해시켜 외부연속상을 생성하는 단계와, 오일상의 고분자용액과 외부연속상을 유화시키는 단계와, 외부연속상과 용매를 제거하고 건조하는 단계로 제조된다.

Description

자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 피부외용 쿨링 화장료 조성물
본 발명은 온도조절이 가능한 PCM(상전이물질)을 코어물질로 사용하고 생분해성 고분자물질을 쉘 물질로 사용하여 열흡수 기능이 우수한 코어-쉘 형태의 PCM 마이크로캡슐 제조 및 이를 이용한 열 노화 방지 효과를 발휘할 수 있는 피부외용 쿨링 화장료 조성물에 관한 것이다.
경제성장과 주 5일 근무제 시행으로 외출이나 레저 등의 외부활동 등이 잦아지면서 자외선 노출에 의한 '광노화' 이슈와 더불어, 최근 햇빛 속 적외선을 비롯한 히터, 찜질방, 사우나, 주방의 열 등에 의해서도 피부 온도가 증가하면서 '열 피부 노화'가 진행되어 피부의 콜라겐 분해촉진 효소 증가로 피부 탄력 저하, 주름 증가, 광 노화 가속화, 피부 색소 침착 등의 증상이 발생하고 있다. 따라서 피부 온도 상승이 노화의 주요 근본원인으로 부각되고 있으며, 신상 화장품들의 스킨케어 경향도 광노화나 화이트닝 등 현상에 대한 케어보다 피부 트러블의 근본원인을 케어하는 제품의 비율이 증가되고 있는 추세이다.
기존에는 주름 개선, 자외선 차단 등 특정한 기능을 함유한 제품 위주로 시장이 형성되었다면, 최근에는 다양한 항노화기능을 복합적으로 포함하고 있는 복합기능성 화장품 시장 위주의 빠른 성장세가 가속화되고 있다. 특히 레저, 스포츠, 여가 및 취미생활 등에 의한 야외활동 증가로 노화의 주요원인이 되는 자외선과 열에 자주 노출됨에 따라 자외선과 열을 차단하기 위한 쿨링제의 개발과 이를 활용한 다양한 기능성 제품들이 화장품 분야에서 활발히 개발되고 있는 실정이다.
패션업계에서도 주 5일 근무제로 인해 케주얼 웨어, 아웃도어 웨어가 라이프 스타일을 지배하는 현상이 두드러진 시대적 상황에서 온도조절 소재를 활용한 고부가·차별화 제품시장을 형성하며 발전해 가고 있고, 이와 더불어 냉·온 변화의 직접적인 효과를 체험할 수 있는 온도조절 물질인 PCM을 활용해 '웰빙소재'로서 차별화된 제품시장을 형성해 나가고 있다.
PCM은 주위 온도변화에 따라 열량을 흡수하여 저장, 방출하는 기능을 가진 물질로 잠열을 에너지원으로 사용하며 잠열이 클수록 열 저장능력이 우수하다. PCM은 종류에 따라 유기계, 무기계, 공융혼합물계로 나눌 수 있으나, 피부에 사용가능한 원료가 제한적인 화장품분야에서는 화학적으로 안정하면서 상분리나 과냉현상이 없는 유기계 PCM이 적합하며 특히 다른 유기계 PCM보다 비교적 높은 잠열을 가진 파라핀계 PCM이 사용하기에 적합하다.
종래 개발된 쿨링제들의 경우 피부에 혈류량을 증가시키거나 일시적인 피부온도 감소효과를 유도할 수 있는 멘톨, 페퍼민트, 박하유, 캠퍼, 허브추출물 등을 사용해 쿨링 화장료 조성물을 제조하여 청량감과 쿨링감을 제공하는 방법들을 사용해왔으나 그 효과와 지속시간이 매우 일시적이고 실제 피부온도 감소효과도 크지 않다.
PCM을 직물이나 화장품에 물리적으로 적용하기 위해서는 벽재물질 (shell)을 사용해 마이크로캡슐 형태로 캡슐화하여 주위온도에 의해 용융된 PCM이 액체 상태로 누출되는 것을 방지하고, 세탁, 드라이클리닝, 날씨로부터 보호하거나 화장품제형 내에서 유출로 인한 변질 및 안정성 감소를 차단하는 등의 안정화 기술이 요구된다.
미국항공우주국 (NASA)에서 우주항공산업에 이용할 목적으로 처음 개발하고 미국 'Outlast'사에서 PCM microcapsule을 기능성 섬유에 적용한 이후로 국내외 섬유산업 분야에서 활발하게 응용되어 수요가 광범위한 상태이나, 현재까지 개발된 PCM 소재들도 대부분 섬유를 포함한 생활소재 분야에 국한되어 있고 다양한 마이크로캡슐 벽재물질의 제안이나 벽재물질 변화에 따른 특성 비교 등에서는 연구가 미비하다.
현재 산업분야에서 광범위하게 사용되고 있는 PCM 마이크로캡슐 관련 기술의 90% 이상이 잔류 모노머 문제와 함께 미세플라스틱 환경이슈가 심각하게 제기되고 있는 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 폴리스타이렌 (PS), 멜라민, 폴리우레탄 (PU)과 같은 고분자소재를 벽재물질로 사용하면서 계면활성제와 조핵제 (nucleator)를 활용한 중합반응에 의해 캡슐화한 것으로 (국내등록특허 1003370250000, 국내등록특허 1007415660000, 국내등록특허 1018484130000, 국내등록특허1005558810000, 국제출원특허 PCT/ EP2012/052383, 국내등록특허 1015745220000, 국제출원특허 PCT/EP2010/ 059888), 인체에 사용가능한 소재가 한정적이고 높은 수준의 법적규제가 요구되는 화장품 분야에서는 사용이 불가할 뿐만 아니라 물을 기초로 하는 수계제형들이 대부분이기에 화장품 분야에서의 개발 사례는 극히 미비한 실정이다.
본 발명의 목적은 온도조절이 가능한 PCM (상전이물질)을 코어물질로 사용하고 생분해성 벽재물질을 쉘물질로 사용하여 열흡수 기능이 우수한 코어-쉘 형태의 PCM 마이크로캡슐 및 이를 이용한 열로 인한 노화 방지 효과를 발휘할 수 있는 피부외용 쿨링 화장료 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐은 PCM의 내부 코어와 생분해성 고분자의 외부 쉘로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, PCM은 마이크로캡슐 조성물 총 중량에 대해 5 중량% 내지 80 중량%인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, PCM은 n-옥타코산(n-octacosane), n-헵타코산(n-heptacosane), n-헥사코산(n-hexacosane), n-펜타코산(n-pentacosane), n-테트라코산(n-tetracosane), n-트리코산(n-tricosane), n-도코산(n-docosane), n-헤네이코산(heneicosane), n-에이코산(eicosane), n-노나데칸(n-nonadecane), n-옥타데칸(octadecane), n-헵타데칸(n-heptadecane), 헥사데칸(hexadecane), n-펜타데칸(n-pentadecane), n-테트라데칸(n-tetradecane), n-트리데칸(n-tridecane), 스테아릭산(stearic acid) 및 이들의 유도체 또는 복합체를 단독 또는 혼합하여 사용하며, 혼합 PCM의 사용으로 융점제어가 가능한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 쿨링화장품의 PCM은 28~35℃의 융점을 갖는 n-옥타데칸과 n-에이코산이며, 이들을 단독사용하거나 융점 44℃를 갖는 n-도코산을 n-옥타데칸과 일정비율로 혼합한 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 생분해성 고분자는 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 수불용성셀룰로오스, 폴리하이드록시부티레이트, 지방족계 불포화 폴리에스테르 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐은 캡슐 내부에 멘톨, 천연오일, 합성오일, 에센셜오일, 향, 비타민, 세라마이드, 유기 자외선 흡수제와 같은 기능성 물질을 PCM 중량에 대하여 1 내지 50 중량비로 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 평균 입자 크기는 0.05μm 내지 50μm 인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 제조방법은 생분해성 고분자인 쉘 물질과 코어물질인 PCM을 용매에 용해시켜 오일상의 고분자용액을 생성하는 단계와, 수용성 폴리머를 용해시켜 외부연속상을 생성하는 단계와, 오일상의 고분자용액과 외부연속상을 유화시키는 단계와, 외부연속상과 용매를 제거하고 건조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 피부 외용 화장료 조성물은 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐을 총 중량에 있어 0.1 중량% 내지 30 중량%로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따라 제조된 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐은 피부 외용 화장료 조성물을 피부에 적용할 경우 PCM 마이크로캡슐의 높은 잠열량과 안정적인 상전이사이클 특성에 의한 우수한 열 흡수 능력과 쿨링효과의 장시간 지속으로 여름철이나 고온의 환경에서 피부온도 상승 시 인체의 열을 효과적으로 흡수해 피부온도가 감소하게 되어 열노화로부터 피부를 보호하는데 도움을 줄 수 있다.
또한, 본 발명은 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 제조시에 환경친화적인 생분해성 물질을 사용하기 때문에 PMMA, PS, PU, 멜라민과 같은 고분자에 의한 미세플라스틱 이슈에도 자유롭고 환경적으로도 안전하여 화장품용으로 인체에 사용가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 코어와 쉘의 비율 조절에 따라 다양한 잠열특성을 갖는 코어-쉘 마이크로캡슐을 제조할 수 있고, PCM을 혼합 사용하게 되면 새로운 융점특성을 갖는 PCM 마이크로캡슐의 제조가 가능해 화장품뿐만 아니라 산업분야에서 원하는 융점특성을 갖는 마이크로캡슐 제조가 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 PCM과 함께 기능성 물질을 추가하여 쿨링기능성에 더하여 추가되는 기능성물질에 따라 다양한 기능이 추가된 쿨링 마이크로캡슐 제조가 가능하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 PCM 마이크로캡슐 제조를 나타내는 모식도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 PCM마이크로캡슐을 형태를 확인할 수 있는 SEM이미지와 코어-쉘 구조를 확인할 수 있는 TEM 이미지.
도3은 본 발명의 실시예1, 실시예2, 실시예3에 따라 제조된 PCM 마이크로캡슐의 폴리락트산 비율 증가에 따른 캡슐형태의 변화를 보여주는 SEM 이미지.
도 4는 본 발명의 실시예1에 따라 제조된 PCM 마이크로캡슐의 온도변화에 따른 안정적인 상전이사이클을 보여주는 시차주사열량계의 측정결과를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예4와 실시예5에 따라 제조된 PCM 마이크로캡슐의 SEM 이미지.
도 6은 본 발명의 실시예4에 따라 제조된 PCM 마이크로캡슐의 온도변화에 따른 안정적인 상전이사이클을 보여주는 시차주사열량계의 측정결과를 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명의 실시예6에 따라 제조된 PCM 마이크로캡슐의 SEM과 TEM 이미지.
도 8은 본 발명의 실시예7에 따라 폴리락트산과 에틸셀룰로오스를 벽재물질로 하여 제조된 유자에센셜 오일 함유 PCM 마이크로캡슐의 SEM 이미지.
도 9는 본 발명의 실시예8에 따라 제조된 멘톨 함유 PCM 마이크로캡슐의 SEM 이미지.
도 10은 본 발명의 실시예9, 비교예1에 따라 제조된 BB 크림 제형의 피부도포 후 피부온도 감소와 지속시간을 나타낸 그래프.
도 11은 본 발명의 실시예10, 비교예2에 따라 제조된 선크림 제형의 피부도포 후 피부온도 감소와 지속시간을 나타낸 그래프.
도 12는 본 발명의 실시예10, 비교예2에 따라 제조된 선크림 제형의 피부도포 후 피부온도 변화를 측정한 열화상카메라 이미지.
도 13은 본 발명의 실시예10, 비교예2에 따라 제조된 선크림 제형을 50℃ 오븐에서 5주 동안 장기보관하여 피부도포 후 피부온도 감소와 지속시간을 나타낸 그래프.
도 14은 본 발명의 비교예2, 비교예3에 따라 제조된 선크림 제형의 피부도포 후 피부온도 감소와 지속시간을 나타낸 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
본 발명의 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐은 PCM의 내부 코어와 생분해성 고분자물질의 외부 쉘로 이루어진다.
본 발명에 따른 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 제조방법은 생분해성 고분자인 쉘 물질과 PCM을 용매에 용해시켜 오일상의 고분자용액을 생성하는 단계와, 다량의 수용성 폴리머를 용해시켜 외부연속상을 생성하는 단계와, 오일상의 고분자용액과 외부연속상을 유화시키는 단계와, 외부연속상과 용매를 제거하고 건조하는 단계로 이루어진 액중건조법이 바람직하다.
이러한 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 평균 입자 크기는 0.05μm 내지 50μm 인 것이 바람직하다.
본 발명의 PCM은 마이크로캡슐 조성물 총 중량에 대해 5 중량% 내지 90 중량%인 것이 바람직하다. 이러한 PCM은 n-옥타코산(n-octacosane), n-헵타코산(n-heptacosane), n-헥사코산(n-hexacosane), n-펜타코산(n-pentacosane), n-테트라코산(n-tetracosane), n-트리코산(n-tricosane), n-도코산(n-docosane), n-헤네이코산(heneicosane), n-에이코산(eicosane), n-노나데칸(n-nonadecane), n-옥타데칸(octadecane), n-헵타데칸(n-heptadecane), 헥사데칸(hexadecane), n-펜타데칸(n-pentadecane), n-테트라데칸(n-tetradecane), n-트리데칸(n-tridecane) 등 이들의 유도체 또는 복합체를 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며 스테아릭산(stearic acid) 등과 같이 45 ~ 70℃ 에서 상전이하는 물질도 사용할 수 있다. 특히, 쿨링화장품의 분야에서 피부온도 감소에 효과적인 최적의 PCM은 28~35℃의 융점을 갖는 n-옥타데칸과 n-에이코산이며, 이들을 단독사용하거나 융점 44℃를 갖는 n-도코산을 n-옥타데칸과 일정비율로 혼합하여 피부온도변화 범위에 해당하는 융점을 갖는 파라핀으로 제조하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 쉘(shell) 물질은 생분해성 고분자인 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 수불용성셀룰로오스, 폴리하이드록시부티레이트, 지방족계 불포화 폴리에스테르 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐은 캡슐 내부에 기능성 물질을 내포할 수 있다. 이때, 기능성 물질은 맨톨, 천연오일, 합성오일, 에센셜오일, 향, 비타민, 세라마이드, 유기 자외선 흡수제 등을 사용할 수 있으며 PCM 중량에 대하여 1 내지 90 중량비로 적용 가능하나 PCM에 의한 쿨링효과를 고려할 때 PCM 중량에 대하여 1 내지 50 중량비로 적용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 피부 외용 화장료 조성물은 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐을 화장료 조성물 총 중량에 있어 0.1 중량% 내지 30 중량%로 포함하여 제조된다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 더욱 상술하지만, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범주가 이들만으로 한정된 것은 아니다.
<제조예1 : 마이크로캡슐의 제조>
<실시예1>
오일상인 고분자용액은 폴리락트산 4g과 PCM (n-옥타데칸) 6g을 교반기를 이용해 디클로로메탄 용매 80g에 완전히 용해시켜 제조하였으며, 외부연속상은 폴리비닐알코올 2g을 증류수 98g에 용해시켜 제조하였다.
제조된 오일상 고분자용액과 외부연속상을 혼합하여 호모믹서(homomixer) 4000rpm에서 5분간 유화시킨 후 500rpm의 속도로 디클로로메탄 용매가 완전히 제거되도록 교반한 후, 증류수로 세척여과하고 진공건조오븐에서 건조시켜 흰색 파우더 형태의 코어-쉘(core-shell) PCM 마이크로캡슐을 제조하였다.
<실시예2>
오일상인 고분자용액에서 PCM과 폴리락트산의 비율을 5:5의 비율로 첨가해 용해시킨 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐을 제조하였다.
<실시예3>
오일상인 고분자용액에서 PCM과 폴리락트산의 비율을 4:6의 비율로 첨가해 용해시킨 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐을 제조하였다.
<실험예1>
상기 실시예1에 따른 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 제조과정을 나타내는 모식도를 도1에 나타냈으며, 이에 따라 제조된 코어-쉘 PCM마이크로캡슐의 형태를 확인할 수 있는 SEM이미지 (좌)와 코어-쉘 내부구조를 확인할 수 있는 TEM 이미지 (우)를 도 2에 나타내었다. 그리고, 실시예1, 실시예2, 실시예3에 따라 제조된 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 폴리락트산 비율 증가에 따른 캡슐형태의 변화를 보여주는 SEM 이미지를 도 3에 나타내었다.
도 2에 나타난 바와 같이, SEM 분석을 통해 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 평균크기가 약 8μm이고, 2μm 내지 15μm 범위의 크기를 갖는 것으로 확인되었으며, TEM 구조분석을 통해 코어에 PCM이 존재하고 쉘 부분에 폴리락트산이 존재하는 코어-쉘 형태의 마이크로캡슐이 제조되었고, 폴리락트산 쉘의 두께는 대략 200nm 내지 1 μm인 것을 확인하였다.
또한, 도 3에 나타난 바와 같이, 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐은 마이크로캡슐 조성물 총 중량 내 폴리락트산의 비율이 증가함에 따라 캡슐의 평균크기가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
<실험예2>
실시예1의 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 온도변화에 따른 마이크로캡슐의 안정적인 상전이사이클을 확인하기 위해 시차주사열량계 (DSC)를 측정하였고, 승온온도를 -60 ℃ -> 70 ℃ -> -60 ℃ -> 70 ℃ -> -60 ℃로 변화시키는 사이클 테스트를 진행하여 그 측정결과를 도 4의 그래프로 나타내었다.
도 4에 나타난 바와 같이, 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐은 온도 상승 및 하강시에 발열 및 흡열을 반복하였고, 반복되는 상전이과정에도 열용량을 보존하면서 안정적인 상전이사이클을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
<실험예3>
본 발명의 실시예1, 실시예2, 및 실시예3에 따라 제조된 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐에 대해 시차주사열량계를 사용하여 열분석 결과를 측정하여 표 1에 나타내었다.
Figure PCTKR2019018390-appb-img-000001
표 1과 같이 코어-쉘 형태의 PCM 마이크로캡슐 내 PCM 코어물질의 함량은 PCM:폴리락트산이 6:4의 비율로 적용된 실시예1의 경우 61.1%로 PCM이 마이크로캡슐 내에 매우 높은 함량으로 존재하는 것을 확인했으며, 일반적으로 과냉현상을 막기 위해 첨가하는 조핵제를 사용하지 않았음에도 불구하고 과냉현상이 발생하지 않았음을 확인하였다.
또한, 실시예2에서와 같이 PCM:폴리락트산의 비율이 5:5로 낮아질 경우 마이크로캡슐 내 PCM의 함량은 53.7%로 나타났으며, 실시예3에서와 같이 PCM:폴리락트산의 비율이 4:6으로 낮아질 경우 마이크로캡슐 내 PCM의 함량은 43.2%로 나타나 PCM:폴리락트산의 비율조절에 따라 마이크로캡슐 내 PCM의 함량조절이 가능한 것으로 확인되었다.
<실시예4>
오일상인 고분자용액에서 PCM을 n-옥타테칸과 n-에이코산을 3:7 비율로 혼합하여 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 마이크로캡슐을 제조하였다.
<실시예5>
오일상인 고분자용액에서 PCM을 n-에이코산 단독으로 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 마이크로캡슐을 제조하였다.
<실험예4>
실시예4와 실시예5에 따라 제조된 코어-쉘 PCM마이크로캡슐의 형태를 확인할 수 있는 SEM이미지를 도 5에 나타내었다.
도 5에 나타난 바와 같이, SEM 분석을 통해 실시예4와 실시예5에 따라 제조된 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 캡슐형태를 확인한 결과 실시예1과 유사한 크기와 형태를 갖는 마이크로캡슐이 제조되었음을 확인하였다.
<실험예5>
본 발명의 실시예4와 실시예5에 따라 제조된 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐에 대해 시차주사열량계를 사용하여 열분석 결과를 측정하여 표 2에 나타내었다.
또한, 실시예4에 따라 제조된 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 온도변화에 따른 마이크로캡슐의 안정적인 상전이사이클을 확인하기 위해 시차주사열량계 (DSC)를 측정하였고, 승온온도를 -60 ℃ -> 200 ℃ -> -60 ℃ -> 200 ℃ -> -60 ℃로 변화시키는 사이클 테스트를 진행하여 그 측정결과를 도 6의 그래프로 나타내었다.
Figure PCTKR2019018390-appb-img-000002
표 2과 같이 실시예4 및 실시예5에 따라 혼합 PCM을 사용해 제조된 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐 내 PCM 코어물질 함량은 57.3%와 57.7%로 단일 PCM을 사용해 제조한 실시예1의 경우와 유사하게 PCM:폴리락트산이 6:4에 가까운 비율로 제조되었음을 확인하였다.
도 6에서 나타난 바와 같이, 상기 실시예에 따라 제조된 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐은 온도 상승 및 하강 시에 발열 및 흡열을 반복하였고, 200℃까지 반복되는 상전이과정에도 열용량을 보존하면서 안정적인 상전이사이클을 갖는 것을 확인할 수 있었다.
또한 두 종류의 PCM을 일정비율로 혼합사용하여 제조한 결과, 잠열축적 능력의 손실을 가져올 수 있는 과냉현상이 없으면서도 사용한 두 종류의 PCM과는 다른 용융온도 특성을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐이 제조되었음을 확인하였다.
따라서 상기 제조공정을 통해 용융온도 제어가 가능하여 여름철 피부나 쿨링기능성 의류 적용에 적합한 용융온도 특성을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐 제조가 가능함을 확인하였다.
<실시예6>
오일상인 고분자용액에서 벽재물질을 폴리락트산 대신 에틸셀룰로오스를 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 마이크로캡슐을 제조하였다.
<실험예5>
실시예6에 따라 제조된 PCM 마이크로캡슐의 SEM과 TEM 이미지를 확인하여 도 7에 나타내었다.
도 7에 나타난 바와 같이, 에틸셀룰로오스를 벽재물질로 사용해 PCM 마이크로캡슐을 제조한 경우 폴리락트산을 벽재물질로 적용해 제조한 표면이 매끄러운 마이크로캡슐과는 다르게 표면에 1㎛ 이하 크기의 기공을 갖는 마이크로캡슐이 제조되었으나 TEM 이미지 분석을 통해 기공이 PCM 코어층까지 연결되지는 않았고, PCM 코어와 에틸셀룰로오스 쉘로 이루어진 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐이 제조되었음을 확인하였다.
<실시예7>
오일상인 고분자용액에서 코어물질로 PCM과 함께 기능성 물질인 유자에센셜 오일을 1:1 중량% 비율로 사용하고 쉘물질을 폴리락트산 또는 에틸셀룰로오스를 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 마이크로캡슐을 제조하였다.
<실험예6>
실시예7에 따라 제조된 유자에센셜 오일 함유 PCM 마이크로캡슐의 SEM 이미지를 확인하여 도 8에 나타내었다.
도 8에 나타난 바와 같이, PCM과 기능성물질인 유자에션셜 오일을 코어물질로 사용하고 벽재물질로 폴리락트산 또는 에틸셀룰로오스를 쉘물질로 사용해 캡슐을 제조한 결과, 폴리락트산의 경우 표면에 기공이 존재하는 마이크로캡슐 (좌)이 제조된 반면 에틸셀룰로오스의 경우 거친표면을 가진 마이크로캡슐 (우)이 제조되었음을 확인하였다. 따라서, 상기 실시예7에 따라 PCM:향기오일:폴리락트산, 또는 PCM:향기오일:에틸셀룰로오스의 비율을 조절하여 캡슐을 제조하면 다양한 표면특성을 갖는 마이크로캡슐 제조가 가능함을 확인하였고, 이러한 표면특성 제어는 표면 내 기공의 크기와 형태에 따라 향기오일의 방출속도 제어에 응용될 수 있다.
<실시예8>
오일상인 고분자용액에서 코어물질로서 PCM과 함께 화장품분야에서 범용쿨링제로 사용되고 있는 멘톨을 PCM 중량% 대비 10 중량%로 첨가하고 멘톨 함유 PCM:폴리락트산=6:4 또는 3:7 비율을 적용해 제조한 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 마이크로캡슐을 제조하였다.
<실험예7>
실시예8에 따라 제조된 멘톨 함유 PCM 마이크로캡슐의 SEM 이미지를 확인하여 도 9에 나타내었다.
도 9에 나타난 바와 같이, 실시예8에 따라 제조된 멘톨 함유 PCM 마이크로캡슐의 경우 실시예1의 PCM 마이크로캡슐과 유사한 형태를 가지며, 멘톨 함유 PCM:폴리락트산의 비율조절에 따라 다양한 크기와 형태를 갖는 마이크로캡슐의 제조가 가능함을 확인하였다. 또한, 멘톨에 의한 청량감과 PCM으로 의한 쿨링감을 동시에 느낄 수 있는 쿨링 마이크로캡슐 제조가 가능함을 확인하였다.
<제조예2> 피부 외용 화장료 조성물의 제조
<실시예 9 : BB 크림 제형의 제조>
실시예1의 PCM 마이크로캡슐을 쿨링제로 혼합한 후 교반하여 피부에 도포하는 크림제형 형태의 BB 크림 제형을 제조하였다. BB 크림 제형의 구체적인 성분과 함량은 표 3에 나타내었다. 각 제형의 제조과정은 아래의 순서에 따라 진행하였다.
(1) 오일상 혼합물을 70~80 ℃ 가온조건에서 500~700 rpm 속도로 5분간 교반하여 완전히 용해시켰다.
(2) 상기단계 (1)에서 얻어진 혼합물에 파우더상을 혼합하고 호모믹서를 사용해 600~800 rpm으로 교반하면서 균일하게 분산시켰다.
(3) 호모믹서를 사용해 70~80 ℃ 에서 2800~3500 rpm 교반속도로 5분간 교반시켜 완전히 용해시킨 수상 혼합물을 상기단계 (2)에서 얻어진 파우더상이 분산된 혼합물에 혼합한 후 교반시켰다.
(4) 상기단계 (3)에서 얻어진 혼합물을 45 ℃로 냉각시키고 향료를 혼합하여 2800~3500 rpm으로 5분간 교반시킨 후 30 ℃로 냉각시켰다.
(5) 상기단계 (4)에서 얻어진 혼합물에 PCM 마이크로캡슐을 소량씩 넣으면서 분산시켜 액상 화장료 조성물을 제조하였다.
Figure PCTKR2019018390-appb-img-000003
<비교예 1>
실시예 9의 BB 크림 제형 중에서 쿨링제로 PCM 마이크로캡슐을 함유하지 않은 것을 제외하고 동일한 방법으로 BB 크림 제형을 제조하였다.
<실시예 10 : 선크림 제형의 제조>
실시예1의 PCM 마이크로캡슐을 쿨링제로 혼합한 후 교반하여 피부에 도포하는 크림제형 형태의 선크림 제형을 제조하였다. 선크림 제형의 구체적인 성분과 함량은 표 4에 나타내었다. 각 제형의 제조과정은 아래의 순서에 따라 진행하였다.
Figure PCTKR2019018390-appb-img-000004
(1) 오일상 혼합물을 70~80 ℃ 가온조건에서 500~700 rpm 속도로 5분간 교반하여 완전히 용해시켰다.
(2) 수상 혼합물을 70~80 ℃ 가온조건에서 500~700 rpm 속도로 5분간 교반하여 완전히 용해시켰다.
(3) 상기단계 (2)에서 얻어진 혼합물에 상기단계 (1)에서 얻어진 혼합물을 75 ℃ 에서 3000~3500 rpm 교반속도로 천천히 혼합한 후 3분간 교반하였다.
(4) C 상 혼합물을 상기단계 (3)에서 얻어진 혼합물에 첨가한 후3000 ~3500 rpm 교반속도로 75 ℃ 에서 3분간 교반하였다.
(5) D원료를 상기단계 (4)의 혼합물에 첨가한 후 3000 ~3500 rpm 교반속도로 75 ℃ 에서 3분간 교반하였다.
(6) 상기단계 (5)에서 얻어진 혼합물에 PCM 마이크로캡슐을 소량씩 넣으면서 분산시켜 액상 화장료 조성물을 제조하였다.
<비교예 2>
실시예 10의 선크림 제형 중에서 쿨링제로 PCM 마이크로캡슐을 함유하지 않은 것을 제외하고 동일한 방법으로 선크림 제형을 제조하였다.
<비교예 3>
실시예 10의 선크림 제형 중에서 쿨링제로 PCM 마이크로캡슐 대신 일반적으로 많이 사용되는 쿨링성분인 멘톨을 사용한 것을 제외하고는 동일한 방법으로 선크림 제형을 제조하였다.
<실험예8 : 피부도포 시 피부온도 저하 시험>
실시예9, 실시예10, 비교예1, 비교예2, 비교예3에 따라 제조된 피부 외용 화장료 조성물의 피부쿨링 기능성 측정하기 위하여 25℃, 50%의 항온항습 환경에서 20분간 대기 후 쿨링제형의 피부도포 후 피부온도 감소와 지속시간을 측정하였고, 적외선 열화상카메라(SEEK THERMAL, USA)를 사용하여 쿨링제형의 피부 도포 전과 후에 나타나는 피부온도변화를 측정하였다.
<실험예8-1>
상기 실시예9에 따라 제조된 PCM 마이크로캡슐을 함유한 BB 크림 제형과 비교예1의 PCM 마이크로캡슐을 함유하지 않은 BB 크림 제형을 각각 전박부위에 도포하여 피부온도 감소와 지속시간을 측정하여 도 10의 그래프로 나타내었다.
도 10에 나타난 바와 같이, 실시예9의 PCM 마이크로캡슐을 함유한 BB 크림 제형은 도포 후 피부온도가 5 ℃ 감소했으며 18분 경과 후 피부온도와 동일 온도에 도달하였다. 반면에 비교예1의 PCM 마이크로캡슐을 함유하지 않은 BB 크림 제형은 도포 직후 피부온도가 3 ℃ 감소되었으며 8분 경과 후 피부온도와 동일 온도에 도달한 것을 확인할 수 있었다.
이와 같이 본 발명의 실시예로 제조된 PCM 마이크로캡슐은 BB 크림 제형에 적용하면 우수한 피부 쿨링작용과 지속성을 갖도록 하는 것을 확인할 수 있었다.
<실험예8-2>
상기 실시예10에 따라 제조된 PCM 마이크로캡슐을 함유한 선크림 제형과 비교예2의 PCM 마이크로캡슐을 함유하지 않은 선크림 제형을 각각 전박부위에 도포하여 피부온도 감소와 지속시간을 측정하여 도 11의 그래프로 나타내었다.
또한, 전박부위의 도포 전과 후에 나타나는 피부온도 변화를 열화상카메라로 측정하여 도 12 (실시예10은 사진 위, 비교예2는 사진 아래)에 나타내었다.
도 11에 나타난 바와 같이, 실시예10의 PCM 마이크로캡슐을 함유한 선크림 제형은 도포 후 피부온도가 5 ℃ 감소했으며 30분 경과 후 피부온도와 동일 온도에 도달하였다. 반면에 비교예2의 PCM 마이크로캡슐을 함유하지 않은 선크림 제형은 도포 후 피부온도가 3 ℃ 감소되었으며 20분 경과 후 피부온도와 동일 온도에 도달한 것을 확인할 수 있었다.
이와 같이 본 발명의 실시예로 제조된 PCM 마이크로캡슐은 선크림 제형에 적용하면 우수한 피부 쿨링작용과 지속성을 갖도록 하는 것을 확인할 수 있었다.
<실험예8-3>
상기 실시예10에 따라 제조된 PCM 마이크로캡슐을 함유한 선크림 제형과 비교예2의 PCM 마이크로캡슐을 함유하지 않은 선크림 제형을 50 ℃ 오븐에서 5주 동안 장기보관한 후 제형안정성을 관찰하고, 쿨링기능성을 확인을 위해 전박 부위에 도포한 후 피부온도 감소와 지속시간을 측정하여 도 13의 그래프로 나타내었다.
도 13에 나타난 바와 같이, 선크림 제형을 50℃ 오븐에서 5주 장기보관 시 비교예2의 PCM 마이크로캡슐을 함유하지 않은 선크림 제형의 경우 도포 후 피부온도가 3℃ 감소하여 17분 경과 후 피부온도와 동일 온도에 도달한 반면, 실시예10의 PCM 마이크로캡슐을 함유한 선크림 제형의 경우 도포 후 피부온도가 4℃ 감소하여 30분 경과 후에도 피부온도와 1도 차이를 유지하였다. 이로써, PCM 마이크로캡슐 함유 쿨링제형의 고온 장기안정성을 확인하였으며, 선크림 제형 또한 변색, 변취, 제형분리 등의 이상현상 없이 안정성을 유지하는 것을 확인하였다.
<실험예8-4>
상기 비교예3에 따라 제조된 멘톨을 함유한 선크림 제형과 비교예2의 선크림 제형을 각각 전박부위에 도포하여 피부온도 감소와 지속시간을 측정하여 도 14의 그래프로 나타내었다
도 14에 나타난 바와 같이, 비교예3의 멘톨을 함유한 선크림 제형은 도포 후 피부온도가 3℃ 감소했으며, 20분 경과 후 피부온도와 동일 온도에 도달하여 비교예2의 PCM 마이크로캡슐을 함유하지 않은 선크림 제형과 유사한 결과를 나타내었다. 멘톨 함유 선크림 도포 시 청량감은 있었으나 멘톨성분으로 인한 쿨링효과는 없는 것을 확인할 수 있었다.
이와 같이 본 발명의 실시예로 제조된 PCM 마이크로캡슐은 선크림 제형에서 우수한 쿨링감과 지속성을 갖도록 작용하는 것을 확인할 수 있었다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (16)

  1. PCM의 내부 코어와 생분해성 고분자의 외부 쉘로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐.
  2. 청구항 1에 있어서, PCM은 마이크로캡슐 조성물 총 중량에 대해 5 중량% 내지 80 중량%인 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐.
  3. 청구항 1에 있어서, PCM은 n-옥타코산(n-octacosane), n-헵타코산(n-heptacosane), n-헥사코산(n-hexacosane), n-펜타코산(n-pentacosane), n-테트라코산(n-tetracosane), n-트리코산(n-tricosane), n-도코산(n-docosane), n-헤네이코산(heneicosane), n-에이코산(eicosane), n-노나데칸(n-nonadecane), n-옥타데칸(octadecane), n-헵타데칸(n-heptadecane), 헥사데칸(hexadecane), n-펜타데칸(n-pentadecane), n-테트라데칸(n-tetradecane), n-트리데칸(n-tridecane), 스테아릭산(stearic acid) 및 이들의 유도체 또는 복합체를 단독 또는 혼합하여 사용하여 PCM의 융점을 조절하는 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐.
  4. 청구항 3에 있어서, PCM은 쿨링화장품용의 경우 28~35℃의 융점을 갖는 n-옥타데칸과 n-에이코산이며, 이들을 단독사용하거나 융점 44℃를 갖는 n-도코산을 n-옥타데칸과 일정비율로 혼합한 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐.
  5. 청구항 1에 있어서, 생분해성 고분자는 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 수불용성셀룰로오스, 폴리하이드록시부티레이트, 지방족계 불포화 폴리에스테르 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐.
  6. 청구항 1에 있어서, 캡슐 내부에 기능성 물질을 PCM 중량에 대하여 1 내지 50 중량비로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐.
  7. 청구항 6에 있어서, 기능성 물질은 멘톨, 천연오일, 합성오일, 에센셜오일, 향, 비타민, 세라마이드, 유기 자외선 흡수제 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐.
  8. 청구항 1에 있어서, 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 평균 입자 크기는 0.05μm 내지 50μm 인 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐.
  9. 생분해성 고분자인 쉘 물질과 코어물질인 PCM을 용매에 용해시켜 오일상의 고분자용액을 생성하는 단계와,
    수용성 폴리머를 용해시켜 외부연속상을 생성하는 단계와,
    오일상의 고분자용액과 외부연속상을 유화시키는 단계와,
    외부연속상과 용매를 제거하고 건조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 제조방법.
  10. 청구항 9에 있어서, PCM은 마이크로캡슐 조성물 총 중량에 대해 5 중량% 내지 80 중량%인 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 제조방법.
  11. 청구항 9에 있어서, PCM은 n-옥타코산(n-octacosane), n-헵타코산(n-heptacosane), n-헥사코산(n-hexacosane), n-펜타코산(n-pentacosane), n-테트라코산(n-tetracosane), n-트리코산(n-tricosane), n-도코산(n-docosane), n-헤네이코산(heneicosane), n-에이코산(eicosane), n-노나데칸(n-nonadecane), n-옥타데칸(octadecane), n-헵타데칸(n-heptadecane), 헥사데칸(hexadecane), n-펜타데칸(n-pentadecane), n-테트라데칸(n-tetradecane), n-트리데칸(n-tridecane), 스테아릭산(stearic acid) 및 이들의 유도체 또는 복합체를 단독 또는 혼합하여 사용하여 PCM의 융점을 조절하는 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 제조방법.
  12. 청구항 9에 있어서, 생분해성 고분자는 폴리카프로락톤, 폴리락트산, 수불용성셀룰로오스, 폴리하이드록시부티레이트, 지방족계 불포화 폴리에스테르 화합물을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 제조방법.
  13. 청구항 9에 있어서, 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 평균 입자 크기는 0.05μm 내지 50μm 인 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐의 제조방법.
  14. 청구항 9에 있어서, 캡슐 내부에 기능성 물질을 PCM 중량에 대하여 1 내지 50 중량비로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐.
  15. 청구항 9에 있어서, 기능성 물질은 멘톨, 천연오일, 합성오일, 에센셜오일, 향, 비타민, 세라마이드, 유기 자외선 흡수제 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐.
  16. 청구항 1 내지 청구항 8 중의 어느 한 항의 코어-쉘 PCM 마이크로캡슐을 총 중량에 있어 0.1 중량% 내지 30 중량%로 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 외용 화장료 조성물.
PCT/KR2019/018390 2019-10-08 2019-12-24 자동온도조절 기능을 갖는 코어-쉘 pcm 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 피부외용 쿨링 화장료 조성물 WO2021071028A1 (ko)

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WO (1) WO2021071028A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113699682A (zh) * 2021-09-10 2021-11-26 苏州大学 面膜布及其制备方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102228138B1 (ko) * 2020-08-11 2021-03-17 (주)바이오제닉스 향 오일을 포함하는 마이크로캡슐의 제조방법, 이의 방법으로 제조된 향 오일을 함유하는 마이크로캡슐 및 이를 포함하는 분산액
KR102540374B1 (ko) * 2020-10-14 2023-06-07 코스맥스 주식회사 유중수형 자외선 차단 피부온도조절용 화장료 조성물
KR102346473B1 (ko) 2021-05-31 2022-01-03 주식회사 우림테크 Pcm 코어-메조다공성 실리카쉘 유무기 하이브리드 마이크로캡슐 및 그 제조방법
WO2023152031A1 (en) * 2022-02-08 2023-08-17 Microcaps Ag Capsules with solidified matrix
CN114848571B (zh) * 2022-04-26 2023-03-17 康柏利科技（苏州）有限公司 珍珠爽身粉以及制备方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100337025B1 (ko) 1999-11-04 2002-05-17 손재익 마이크로캡슐형 잠열미립자 슬러리의 제조방법
KR100555881B1 (ko) 2004-07-21 2006-03-03 오준택 잠열저장물질을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법
KR20060035088A (ko) * 2004-10-21 2006-04-26 주식회사 엘지생활건강 모발 화장품 조성물
KR100741566B1 (ko) 2005-08-04 2007-07-23 에스케이네트웍스 주식회사 잠열 파우더 및 그의 제조방법
KR20070097171A (ko) * 2006-03-28 2007-10-04 엔프라니 주식회사 레티노이드를 함유하는 경피흡수가 용이한 캡슐, 이것의 제조방법, 이를 함유하는 주름개선용 화장료 조성물 및 이것의 제조방법
KR20100121311A (ko) * 2009-05-08 2010-11-17 (주)아모레퍼시픽 마이크로 캡슐화한 상전이 물질을 포함하는 피부 외용 화장료 조성물
KR101574522B1 (ko) 2014-04-24 2015-12-04 한국과학기술연구원 축열소재 및 이의 제조방법
KR20160040070A (ko) * 2014-10-01 2016-04-12 한국콜마주식회사 기능성 성분을 내포하는 마이크로 캡슐을 포함하는 고형 화장료 조성물
KR101848413B1 (ko) 2016-05-31 2018-04-16 한경대학교 산학협력단 파라핀 오일을 이용한 마이크로캡슐 형태의 축냉재 및 이의 제조방법
KR20180131897A (ko) * 2017-06-01 2018-12-11 주식회사 엘지생활건강 불용성 셀룰로오스로 안정성이 개선된 클레이 함유 화장료 조성물

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01268621A (ja) * 1988-04-18 1989-10-26 Shiseido Co Ltd 外用剤
US6099894A (en) 1998-07-27 2000-08-08 Frisby Technologies, Inc. Gel-coated microcapsules
JPWO2006022329A1 (ja) * 2004-08-26 2008-05-08 クラレケミカル株式会社 蒸散燃料ガス吸着材及び蒸散燃料ガス捕集装置、並びに活性炭及びその製造方法
FR2910286B1 (fr) 2006-12-20 2009-04-17 Oreal Composition comprenant des composes silicones encapsules
ES2395306B1 (es) * 2011-06-24 2013-12-17 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) PROCEDIMIENTO DE ENCAPSULACIÓN DE PCMs.
CN102504766B (zh) * 2011-10-09 2014-12-17 上海工程技术大学 一种相变储能微胶囊及其制备方法和应用
CN102676124B (zh) * 2012-05-04 2014-06-11 广东工业大学 一种无机水合盐相变储能微胶囊及其制备方法
US9786406B2 (en) * 2012-05-23 2017-10-10 Technion Research & Development Foundation Ltd. Cellulose capsules
US9523539B2 (en) * 2012-05-23 2016-12-20 Sharp Kabushiki Kaisha Latent heat storage member and building material provided with same, microcapsules and thermal storage material using microcapsules
GB2513126A (en) * 2013-04-15 2014-10-22 Visa Europe Ltd Method and system for creating a unique identifier
KR20170081211A (ko) * 2014-11-07 2017-07-11 바스프 에스이 폴리우레아 쉘 및 친유성 코어 재료를 갖는 마이크로캡슐의 제조 방법
WO2017108722A1 (en) * 2015-12-21 2017-06-29 Unilever Plc Triggered release microcapsule
CN110205103B (zh) * 2019-07-11 2021-03-30 武汉中科先进技术研究院有限公司 一种生物可降解微胶囊蓄冷剂及其制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100337025B1 (ko) 1999-11-04 2002-05-17 손재익 마이크로캡슐형 잠열미립자 슬러리의 제조방법
KR100555881B1 (ko) 2004-07-21 2006-03-03 오준택 잠열저장물질을 함유한 마이크로캡슐의 제조방법
KR20060035088A (ko) * 2004-10-21 2006-04-26 주식회사 엘지생활건강 모발 화장품 조성물
KR100741566B1 (ko) 2005-08-04 2007-07-23 에스케이네트웍스 주식회사 잠열 파우더 및 그의 제조방법
KR20070097171A (ko) * 2006-03-28 2007-10-04 엔프라니 주식회사 레티노이드를 함유하는 경피흡수가 용이한 캡슐, 이것의 제조방법, 이를 함유하는 주름개선용 화장료 조성물 및 이것의 제조방법
KR20100121311A (ko) * 2009-05-08 2010-11-17 (주)아모레퍼시픽 마이크로 캡슐화한 상전이 물질을 포함하는 피부 외용 화장료 조성물
KR101574522B1 (ko) 2014-04-24 2015-12-04 한국과학기술연구원 축열소재 및 이의 제조방법
KR20160040070A (ko) * 2014-10-01 2016-04-12 한국콜마주식회사 기능성 성분을 내포하는 마이크로 캡슐을 포함하는 고형 화장료 조성물
KR101848413B1 (ko) 2016-05-31 2018-04-16 한경대학교 산학협력단 파라핀 오일을 이용한 마이크로캡슐 형태의 축냉재 및 이의 제조방법
KR20180131897A (ko) * 2017-06-01 2018-12-11 주식회사 엘지생활건강 불용성 셀룰로오스로 안정성이 개선된 클레이 함유 화장료 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113699682A (zh) * 2021-09-10 2021-11-26 苏州大学 面膜布及其制备方法

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Publication number Publication date
JP7195651B2 (ja) 2022-12-26
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