KR101899024B1 - 녹는 질감의 자외선 차단용 화장료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제형을 도포할 때 녹는 듯한 질감이 차별화되는 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물에 관한 것으로, 고중합도를 갖는 소듐 폴리아크릴레이트 및 자외선 차단 성분을 포함하는 자외선 차단 화장료 조성물에 관한 것이다. 구체적으로는, 상기 소듐 폴리아크릴레이트는 9 내지 14 ㎛의 입자크기를 갖는 분말이고, 중합도가 10,000 내지 100,000이며, 수용액 중에서 필름을 형성하지 않는다.

Description

녹는 질감의 자외선 차단용 화장료 조성물{SUNSCREEN COSMETIC COMPOSITION HAVING MELTING TEXTURE}

본 발명은 자외선 차단용 화장료 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는 제형을 도포할 때 녹는 듯한 질감을 갖는 자외선 차단용 화장료 조성물에 관한 것이다.

태양광 노출로 인한 피부 손상에 대한 소비자의 관심이 나날이 증가됨에 따라, 다양한 형태의 자외선 차단용 화장품의 개발이 이루어지고 있다. 최근의 제품개발 경향은 과거에 비해 더 높은 자외선 차단지수를 채택하는 방향으로 이루어지고 있으며, 선크림뿐만 아니라, 메이크업 제품군에서도 높은 자외선 차단지수의 제품이 상당수 출시되고 있다.

선크림은 여러 가지 형태로 발전되고 있으며, 소비자의 다양하고 세분화되는 요구와 기호에 맞추어 크림, 로션, 스프레이, 젤, 스틱 등 제형의 형태도 사용편리성을 추가하는 제품들이 다양하게 개발되었다.

선크림에서 가장 중요한 핵심성분인 자외선 차단제는 자외선 차단지수(Sun Protection Factor, SPF) 및 자외선 A 차단등급(Protection grade of UVA, PA)과 밀접한 관계가 있다. 높은 자외선 차단지수 및 등급을 얻기 위해서는 유기 또는 무기 자외선 차단제의 함량이 비례하여 증가되며, 제형의 사용성은 유기 자외선 차단제 특유의 끈적임과 백탁을 유발하는 무기 자외선 차단제의 함량에 반비례하기 때문에 높은 자외선 차단수치를 나타내는 선크림의 경우 일반적으로 소비자 만족도가 떨어지기 쉽다.

위와 같은 선크림 제형의 발전 방향은 제형 기술의 측면에서 수중유형, 유중수형, 고형 타입 등 다양한 형태의 제품으로 개발되어왔는데, 앞으로의 발전방향은 기온이 상승하고 있는 근자의 기온변화의 영향으로, 수상함량이 높아 산뜻하고 생기있는 사용성을 나타내는 수중유형 타입이 좀더 각광받을 것으로 생각된다. 크림, 젤 등의 화장품은 보다 우수한 산뜻한 감, 매끄러움 및 가벼운 감촉이 요구되어, 여러 방면의 검토가 이루어지고 있다.

수중유형 제형의 경우에는 제형 안정화의 목적으로 유화제 및 수상에 용해되는 점증제의 함량을 증가시키는 방법으로 안정도를 확보할 수 있었다. 그러나 이런 경우 대부분 수상 함량이 높은 수중유형 타입임에도 불구하고, 장기간의 저장안정성 확보를 위해 유화제나 점증제를 더 많이 사용하기 때문에 묵직하고 끈적이는 사용성이 나타날 수 있는 단점이 있었다.

수중유형(Oil in water) 타입의 경우 수용성 점증제를 사용하여 외상인 수상의 점도를 생성시켜 유화물의 안정도를 확보하는 기술은 당업자에게 있어서 일반적인 것으로서, 수용성 점증제는 주유화제로 사용되는 계면활성제, 고급 알콜류 등의 보조유화제와 더불어 제형의 안정도 확보에 있어서 필수적인 구성요소이다.

이처럼 유화제형의 안정도 확보를 위해 투입되는 필수적인 성분이기 때문에 다양한 종류의 수용성 점증제가 개발되어왔으며, 그 중 소듐폴리아크릴레이트(SODIUM POLYACRYLATE)의 경우에는 국제적으로 통용되는 화장품성분사전 ICID(International Cosmetic Ingredient Dictionary and Hand Book, 2016)에 등재된 상품명만 40 내지 50여 종에 이를 만큼 여러 제조사에서 독자적인 폴리머 중합기술로 특징적인 제품들을 생산하고 있다.

또한 폴리머 구조와 사용성의 측면에서 일반적으로 알려진 사실은 분자구조와 사용성 간의 일반적인 관계로, 종래에 사용되오던 선형(linear type)의 폴리머는 피부 위에서 필름을 형성하고 사용성 측면에서 영양감있고 농축된 느낌을 주는 특성이 있는 것으로 알려져 있다. 선형 폴리머는 필름을 형성하기 때문에 픽업 특성에서 실처럼 늘어지는 성상이 나타나게 된다. 또한, 선형 폴리머의 일부를 중합시킨 부분가교형 폴리머는 상대적으로 덜 무거운 사용성과 얇은 두께의 필름을 형성하며, 마이크로젤 형태로 뭉쳐진 형태의 고중합도의 폴리머는 염에 강하고, 상태적으로 산뜻하고 생기있는 감촉을 나타내는 것으로 알려져있다(Fragrance journal, 2010.05).

아크릴산은 프로펜, 에틸렌 및 가솔린 부산물로부터 얻어지는 아크릴산에서 생성되는 폴리머이다. 이들 폴리머들은 생산이 쉽고, 매우 안정하고 피부에 안정성이 좋다. 화장품에 사용하는 등급은 모노머 함량과 미생물 수치를 관리하게된다. 아크릴산 폴리머류는 산성 조건에서는 수상에 분산할 수 있고 이들 분산물은 pH 증가에 따라 점증되고, 아크릴산 관능기가 정전기적 반발력을 나타내는 음전하의 아크릴레이트로 변경된다. 반발력이 높은 언코일 분자는 점도를 상승시킨다. 아크릴릭 폴리머는 이들의 체인 길이, 가교 정도 및 가교제의 성질에 따라 다른 성질을 나타내게된다. 다양한 등급의 폴리머가 존재하는 덕분에, 아크릴릭 폴리머류는 많은 다양한 응용제품이 존재한다. 도 1은 이와 같은 폴리머의 구조적 특성과 사용감의 관계를 나타내는 도면이다(Fragrance journal, 2010.05).

짧은 체인 길이를 가지는 선형 아크릴산 폴리머는 수용성이고, 폴리머의 금속 결합성질을 이용한다. 긴 체인 길이를 가지는 선형 아크릴산 폴리머는 수분산이고 거미줄과 같은 투명하고 끈적이는 젤을 만들 수 있다. 이 젤을 손가락으로 찍어올렸을 때, 젤이 길게 늘어난다. 긴 체인 길이를 가지는 폴리머류는 눈썹끝에서 길이를 증가시킬 목적의 마스카라 제형에 적합하다. 이들의 피부 감촉은 매우 매끄럽고 롤링시간이 길다. 다른 응용제품으로, 선형 폴리머 슬러리는 알루미나로 겔화시키고 노화방지, 보습 또는 눈의 피로회복을 위한 리프레싱 패치류와 같은 특별한 모양으로 만들 수 있다.

약하게 가교시킨 아크릴산 폴리머류는 스킨케어나 메이크업 제품에서 투명하고, 끈적임없는 젤을 만드는데 사용된다. 약하게 가교시킨 폴리머는 피부에서 자연스러운 느낌을 주고 롤링시간이 짧아서 크림이나 빠른 피부 투과가 요구되는 제품에 주로 사용된다. 아크릴산 폴리머의 체인길이에 따라 수상을 점증시킬 수 있다.길이가 약간 길고 중간 가교 결합을 갖는 폴리아크릴레이트류는 pH와 염에 매우 민감하다. 이들은 피부의 염과 pH에 순간적으로 반응할 수 있어서 피부와 접촉했을 때 점도가 떨어지게 된다. 이런 성질은 화장제거용 크림과 같은 제품에 매우 유용한 성질이고, 이 크림이 일단 피부에 닿으면 로션으로 변하게 된다.

따라서, 중합도가 높고 염에 강한 가교결합 폴리머류는 화장품 제형에서 새로운 형태라고 할 수 있다(Applications Of Acrylic Polymers And Copolymers, Personalcare magazine 2012.09).

한국공개특허 제10-2013-0044969호는 선형 소듐폴리아크릴레이트 폴리머를 포함하여 쫀득한 성질을 나타내는 수중유형 파운데이션 화장료 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

또한, 한국공개특허 제10-2013-0066199호는 점증제로서 실리콘상에 분산된 선형 소듐폴리아크릴레이트를 포함하여, 유화안정도를 높이고 사용감을 증진시켜주는 자외선 차단 화장료 조성물에 관한 것으로 점증제로서 유중수형(油中水型) 형태로 판매되는 점증제(粘增劑) 소듐폴리아크릴레이트가 3차원 입체구조를 형성하여 제형을 안정화시키는 기술이 개시되어 있다.

한국공개특허 제10-2003-0017444호는 염에 의해 젤의 붕괴를 유도하여 피부위에서 쉽게 제거되는 선형타입 소듐폴리아크릴레이트 폴리머를 포함하는 목욕용 마사지 전용 화장료 조성물을 개시하였다.

한국공개특허 제10-2012-0125408호는 점증제를 수화시키면 pH 3 내지 4의 저점도 용액을 형성하고 알칼리 성분으로 중화시켜 3차원 구조의 폴리머 네트워크를 형성시켜 파우더리한 사용성을 나타내는 아크릴레이트/알킬 아크릴레이트 가교 중합체와 소듐폴리아크릴레이트를 보조적으로 포함하는 화장료 조성물을 개시하였다.

본 발명의 자외선 차단 화장료 조성물은 종래 점증제로서 사용되던 다양한 소듐폴리아크릴레이트 중 선형타입 소듐폴리아크릴레이트가 3차원의 가교구조를 만들면서 유화입자를 안정화시키지만, 동시에 피부 위에서는 필름막을 형성하여 무거운 사용성을 나타내는 등의 문제점을 개선하기 위한 것이다.

따라서, 본 발명자들은 상기 종래의 발명의 문제점을 해결하기 위하여 기존의 높은 자외선 차단 성분의 함량을 그대로 유지하면서, 수상에서 3차원 입체구조 및 필름막을 형성하지 않고 입자 자체가 팽윤하면서 수상을 점증시키는 특성을 나타내는 소듐폴리아크릴레이트를 적용하여 제형을 완성하였다. 본 발명에 적용한 소듐폴리아크릴레이트는 고중합도의 점증제 입자 자체가 팽윤하면서 유화입자의 안정성을 확보하는 것이내기 때문에, 그 사용감이 마치 메이크업이나 선크림 제형에서 판상무기안료의 뻑뻑한 사용감 개선을 위해 사용되는 구상파우더류(실리카, PMMA등)나 수분산 실리콘엘라스토머 처럼 피부 위에서 가볍게 구르는 사용성을 나타내게되어 제형의 사용감이 가벼워지는 특성을 나타낸다.

본 발명의 자외선차단 조성물은 상기와 같은 이중 기능의 점증제를 사용하여, 피부 위에서 선크림의 롤링이 진행되면서 눈이 녹는 듯한 시원한 사용성을 나타내다가, 최종적으로는 실키하고 산뜻하며 동시에 파우더리하게 정돈되는 사용감을 나타내는 자외선 차단제를 개발하였다.

본 발명은 소듐 폴리아크릴레이트, 자외선 차단 성분 및 유연제를 포함하는 자외선 차단용 화장료 조성물에 관한 것으로서, 상기 소듐 폴리아크릴레이트는 9 내지 14 ㎛의 입자크기를 갖는 분말이고, 수용액 중에서 필름을 형성하지 않고, 하기의 화학식 1과 같은 구조를 갖으며, n이 10,000 내지 100,000이다.

[화학식 1]

바람직하게는, 소듐 폴리아크릴레이트는 1%(w/v)의 농도로 물에 용해시키는 경우 pH 5.0 내지 8.3에서 3,000 내지 13,000 cps의 점도를 갖는다.

바람직하게는, 상기 화장료 조성물은 유연제로서 이소데실네오펜타노에이트와 알킬기 부가 실리콘 오일을 4:1 내지 1:1의 중량비로 포함하고, 상기 알킬기 부가 실리콘 오일은 페닐트리메치콘, 카프릴릴메치콘 및 디페닐디메치콘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상이다.

바람직하게는, 상기 소듐 폴리아크릴레이트는 화장료 조성물의 전체 중량에 대하여 1.0 내지 1.5 중량%로 포함된다.

바람직하게는, 상기 알킬기 부가 실리콘 오일은 카프릴릴메치콘이다.

바람직하게는, 상기 화장료 조성물은 화장료 조성물의 전체 중량에 대하여, (a) 소듐 폴리아크릴레이트 1.0 내지 1.5 중량%, (b) 알킬 포스페이트계 계면활성제 1.5 내지 2.0 중량%, (c1) 알킬 글루코사이드계 계면활성제 1.5 내지 2.0 중량%, (d) 유연제 4.0 내지 6.0 중량%, (e) 유기 자외선 차단 성분, 무기 자외선 차단 성분 또는 이들의 혼합물 15.0 내지 20.0 중량%, (f) 구상파우더 1.0 내지 3.0 중량%, 및 (g) 수상 성분 65.0 내지 75.0 중량%를 포함한다.

바람직하게는, 상기 화장료 조성물은 화장료 조성물의 전체 중량에 대하여, (a) 소듐 폴리아크릴레이트 1.0 내지 1.5 중량%, (b) 알킬 포스페이트계 계면활성제 1.5 내지 2.0 중량%, (c2) 음이온계 제미니형 계면활성제 5.0 내지 10.0 중량%, (d) 유연제 4.0 내지 6.0 중량%, (e) 유기 자외선 차단 성분, 무기 자외선 차단 성분 또는 이들의 혼합물 15.0 내지 20.0 중량%, (f) 구상파우더 1.0 내지 3.0 중량%, 및 (g) 수상 성분 55.0 내지 75.0 중량%를 포함한다.

바람직하게는, 상기 자외선 차단 성분은 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진이다.

본 발명의 자외선 차단 화장료 조성물은 크림 제형이 초반의 촉촉한 사용성과 롤링이 진행되면서 산뜻하고 실키하며 동시에 파우더리한 사용감으로 정돈되는 마무리감을 나타낸다.

또한, 본 발명의 자외선 차단 화장료 조성물은 외관의 성상에 대한 만족도, 끈적임, 번들거림이 적어 사용감의 만족도가 높다.

도 1은 점증제 폴리머의 구조적 특성과 사용감의 관계를 나타내는 그림이다.
도 2은 본 발명에 따른 소듐 폴리아크릴레이트 1%(w/v) 농도에서의 pH에 따른 점도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3는 본 발명에 따른 소듐 폴리아크릴레이트의 입자 사진을 나타낸다.
도 4은 본 발명에 따른 조성물을 포함하는 크림 형태의 화장료 조성물을 나타내는 사진이다.
도 5는 이소데실네오펜타노에이트와 알킬기 부가 실리콘 오일(유연제)의 혼합 중량비에 따른 유기 자외선 차단 성분의 안정성을 비교한 사진이다.
도 6는 점증제에 따른 점도, pH 및 안정성을 비교한 사진이다.
도 7은 실시예 1 및 비교예 4의 제형 만족도에 대한 패널테스트의 결과를 나타내는 도면이다.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기의 정의를 가지며 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미에 부합된다. 또한 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사하거나 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다. 용어 약이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다.

본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, 포함하다 및 포함하는 이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.

본 발명은 소듐 폴리아크릴레이트 및 자외선 차단 성분을 포함하는 자외선 차단용 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 사용되는 소듐 폴리아크릴레이트는 점증제로서의 기능뿐 아니라 파우더로서 기능을 수행하는 이중 기능을 하는 모노머 형태의 수용성 폴리머이다.

본 발명에 사용되는 소듐폴리아크릴레이트는 아래의 화학식 1의 물질로서, n이 10,000 내지 100,000일 수 있고, 바람직하게는 50,000 내지 100,000일 수 있다. n이 10,000 미만인 경우에는 용매에 대한 용해도가 높아져 필름을 형성하고 오일리하며 끈적이는 사용감을 나타내는 문제가 있고, 100,000 초과인 경우에는 폴리머 입자의 크기와 경도가 지나치게 높아져 피부에서 유연한 사용감을 나타내기 어려워지는 단점이 있다. 특히, n이 50,000 내지 100,000인 소듐폴리아크릴레이트를 사용하는 경우 필름을 형성하지 않으면서도 피부에서 유연한 사용감을 나타내는데 바람직하다.

[화학식 1]

상기와 같은 높은 가교결합 폴리머류(Highly cross-linked polymers)는 파우더류와 점증제의 중간 영역에 위치하는 성질을 갖는 혁신적인 형태의 폴리머이다. 실제로, 이 폴리머는 높은 가교 결합으로 인해 일반적인 폴리머와는 달리 물 속에서 분산되었을 때 언코일 상태를 유지시켜준다.

또한, 일반적인 선형의 소듐폴리아크릴레이트처럼 3차원의 망상구조 형성으로 유화입자를 안정화시키는 것이 아니라, 본 발명에 사용되는 소듐폴리아크릴레이트는 수상에서 수소결합 및 삼투압에 의해 점증제 입자 자체가 팽윤되면서 점도를 형성하게 된다. 즉, 선형 폴리머 타입처럼 필름막을 형성하지 않고, 각각의 폴리머 입자가 삼투압으로 팽윤하기 때문에, 피부 위에 도포되었을 때 수상에 용해된 점증제 특유의 끈적이고 막으로 덮는 듯한 사용감이 아닌, 미끄러지는 듯한 사용감을 나타내어, 수중유형 제형의 외상의 질감을 산뜻하고 실키하거나 동시에 파우더리하게 변형되도록 도와주는 특성을 나타낸다.

수상에 적용되었을 때, 얼어있는 듯한 젤은 양호한 탄력성있는 질감을 나타낸다. 일단 피부 위에서, 물에 스웰링된 파우더는 긴 시간 동안 물을 유리시켜서 상쾌한 사용감을 준다. 유중수형 에멀전에 적용되었을 때, 이들 폴리머는 벨벳과 같은 사용감을 부여할 수 있다. 이와 같은 뽀송뽀송하고 매트한 사용감은 남성용 스킨케어 제품에 매우 적합하다.

이 폴리머는 크림 제형에서 소수성 코팅 분체 입자와 결합했을 때 수상을 약 95 중량%까지 함유할 수 있다. 또한, 이들 폴리아크릴레이트류는 소수성 물질로 코팅된 알루미나와 함께 크림인파우더 형태의 제형을 만들 수 있고, 이 루스 파우더는 폴리머 입자에 약 85 중량%의 수분을 함유할 수 있다. 물에 스웰링된 입자는 피부에 도포하는 동안에 무너져 수분을 배출하게 된다. 아크릴산 폴리머는 화장품 제형에서 기초적인 원료 중의 하나이고, 오늘날에는 합성 공정을 거쳐 제조된다.

본 발명에 사용되는 소듐폴리아크릴레이트는 정전기적 반발력은 거의 작용하지 않기 때문에 염과 pH 조건에는 민감하게 반응하지 않는 특성을 갖는다.

또한, 본 발명에 사용되는 소듐 폴리아크릴레이트는 9 내지 14 ㎛의 입자크기를 갖는 분말일 수 있다. 소듐 폴리아크릴레이트의 입자 크기에 따라 화장료의 제형의 매트한 사용감이 다르게 나타난다. 본 발명에 따른 입자크기를 갖는 폴리머는 시각적인 측면에서 매트하게 만들어 주고 사용방법도 중화가 필요없이 매우 편리한 장점이 있다. 보다 구체적으로, 입자크기가 9 ㎛ 미만인 소듐폴리아크릴레이트를 사용하는 경우에는 폴리머의 중합도가 낮은 경우로서, 필름을 형성하는 폴리머와 유사한 끈적이는 사용감이 나타나며, 제형 외관에서도 얼어있는 듯한 느낌을 주는 매트한 질감이 없어지는 문제가 있다 반면에, 입자크기가 14 ㎛ 초과인 소듐폴리아크릴레이트를 사용하는 경우에는 폴리머의 중합도가 너무 높은 경우로서 필름을 형성하지는 않지만 폴리머의 입자감이 느껴져서 거칠고 건조한 사용감을 느끼게 되는 문제가 있다.

도 2에서 나타난 바와 같이, 본 발명의 소듐폴리아크릴레이트가 특정 농도로 용해된 수용액은 pH 4.0 내지 9.0의 범위에서 점도를 형성할 수 있는 특성을 나타낸다. 본 발명에 사용되는 소듐 폴리아크릴레이트 분말을 0.5 내지 2.0%(w/v)의 농도로 물에 용해시키는 경우 입자의 형태를 그대로 유지하며, 특히 1%(w/v)의 농도로 물에 용해시키는 경우 pH 5.0 내지 8.3에서 3,000 내지 13,000 cps의 점도를 가질 수 있다. 점증제의 농도가 1%(w/v)일 때 pH 5.0 내지 8.5 사이에서 최대치의 점도 및 안정적인 점도를 형성할 수 있으며, 보다 바람직하게는 pH 6.3 내지 8.3에서 11,000 cps 내지 13,000 cps의 점도를 가질 수 있다. 점도가 3,000 cps 미만의 경우에는 층 분리가 발생하여 저장 안정성이 나빠지는 문제가 있으며, 점도가 13,000 cps 초과인 경우에는 제형이 뻑뻑하여, 퍼짐성이 나빠지며 동시에 사용성이 거칠고, 서걱거리는 질감이 나타나 사용감이 불량한 문제가 있을 수 있다. 바람직하게는 11,000 cps 내지 13,000 cps의 점도를 갖음으로써 제형의 안정성을 확보하면서 동시에 발림성이 부드럽고 산뜻한 퍼짐성을 나타내는 점도를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명에 사용된 소듐폴리아크릴레이트는 중합도가 높은 타입으로 부정형의 입자 형상을 갖고 독립적인 폴리머 입자이며, 또한 수용액 중에서도 4차원 가교 구조를 만들지 않아 필름을 형성하지 않는 특성이 있다.

또한, 본 발명의 소듐폴리아크릴레이트는 사용감이 우수하지만, 전통적인 타입의 소듐폴리아크릴레이트와는 달리 3차원의 가교 구조를 만들지 않는 특성이 있다. 사용성 측면에서, 본 발명에 사용되는 소듐폴리아크릴레이트는 종래의 필름을 형성하는 소듐폴리아크릴레이트와는 차별화되는 사용성을 나타내며, 독립적인 폴리머입자 구조가 실리콘 오일에 분산된 상태로 판매되는 구상의 실리콘엘라스토머와 유사하게 각 점증제 입자가 독립된 형태를 나타내기 때문에 수상 부분의 사용성을 가볍게 조절한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 제형은 수중유형 타입의 제형으로서 피부에 도포했을 때 처음 느끼는 사용성은 수상 부분에 의해서 좌우된다. 점증제의 투입량에 비례하여 점도가 증가되고 사용감이 무거워지는 것이 일반적이나, 본 발명에 따른 점증제를 사용하면 구조적인 특성으로 수상의 점도는 높여주지만 사용량 대비 끈적임이 적고 파우더리한 특성도 나타나 제형의 안정도와 사용감의 두 측면을 모두 만족시킬 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 소듐폴리아크릴레이트 폴리머의 개별 입자 사진을 나타낸다. 도 3의 소듐폴리아크릴레이트는 파우더 형태로 판매되는 폴리머로서 부정형으로 부셔진 형태의 돌과 같은 이미지를 가지며, 평균 크기는 9μm ~ 14μm 사이이다.

상기와 같은 특성을 갖는 본 발명의 수용성 점증제 소듐폴리아크릴레이트는 얇은 피막을 형성하여 끈적이는 사용감을 주는 선형 폴리머 타입과 달리, 중합도가 높은 형태로 합성되어 물에 분산되어도 폴리머의 코일이 풀어지지않아 필름을 형성하지 않고 늘어짐이 없이 빨리 끊어지기 때문에, 수상 분산용 실리콘 엘라스토머와 유사하게 파우더리하고 산뜻한 사용성을 강화시킨 형태의 점증제이다. 또한, 본 발명의 고중합 소듐폴리아크릴레이트는 전통적인 선형 또는 부분 가교 형태의 소듐폴리아크릴레이트보다 염, 알콜 등에 강한 특성을 나타내어 수중유형 제형에 사용하였을 때 뛰어난 제형 안정성을 부여할 수 있다.

또한, 고중합 소듐 폴리아크릴레이트를 글리세린, 디글리세린, 1,3-부틸렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜, 프로판디올, 프로필렌글라이콜, 이소펜틸디올, 메칠프로판디올 등과 같은 폴리올류와 함께 수상에 혼용하여 사용할 때 제형 전체의 수분활성도를 낮추어 안정도를 향상시키는 특성을 나타낸다.

또한, 본 발명의 고중합 소듐폴리아크릴레이트는 수중유형 제형에서 소수성 표면처리 피그먼트와 혼용했을 때 외관이 얼어있는 듯한 질감적 특성이 강화되는 특성이 있고, 친수성 표면처리 피그먼트를 혼용할 경우에는 일반적인 플루이드 성상이 나타나게 된다.

본 발명의 고중합형 소듐폴리아크릴레이트를 수중유형타입의 제형에 적용했을 경우 벨벳 질감의 탄력성있는 크림, 얼어있는 젤리, 휘핑크림, 샤벳과 같은 외관의 제형을 구현할 수 있다.

화장료 조성물은 화장료 조성물의 전체 중량에 대하여 1.0 내지 1.5 중량%의 소듐 폴리아크릴레이트를 포함할 수 있다. 소듐 폴리아크릴레이트의 함량이 1.0 중량% 미만인 경우 제형의 최종 점도가 낮게 형성되어, 층 분리가 발생하는 등 저장안정성이 불량한 문제가 있다. 또한, 소듐 폴리아크릴레이트의 함량이 1.5 중량% 초과인 경우는 점증제 특유의 뻑뻑하고 끈적이는 사용성이 나타나는 문제가 있다.

본 발명의 일 실시형태로서, 상기 화장료 조성물은 화장료 조성물의 전체 중량에 대하여, (a) 소듐 폴리아크릴레이트 1.0 내지 1.5 중량%, (b) 알킬 포스페이트계 계면활성제 1.5 내지 2.0 중량%, (c1) 알킬 글루코사이드계 계면활성제 1.5 내지 2.0 중량%, (d) 유연제 4.0 내지 6.0 중량%, (e) 유기 또는 무기 자외선 차단 성분 15.0 내지 20.0 중량%, (f) 구상파우더 1.0 내지 3.0 중량%, 및 (g) 수상 성분 65.0 내지 75.0 중량%를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태로서, 상기 화장료 조성물은 화장료 조성물의 전체 중량에 대하여, (a) 소듐 폴리아크릴레이트 1.0 내지 1.5 중량%, (b) 알킬 포스페이트계 계면활성제 1.5 내지 2.0 중량%, (c2) 음이온계 제미니형 계면활성제 5.0 내지 10.0 중량%, (d) 유연제 4.0 내지 6.0 중량%, (e) 유기 또는 무기 자외선 차단 성분 15.0 내지 20.0 중량%, (f) 구상파우더 1.0 내지 3.0 중량%, 및 (g) 수상 성분 55.0 내지 75.0 중량%를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 화장료 조성물은 (d) 유연제로서 이소데실네오펜타노에이트와 알킬기 부가 실리콘 오일을 4:1 내지 1:1의 중량비로 포함할 수 있고, 상기 알킬기 부가 실리콘 오일은 페닐트리메치콘, 카프릴릴메치콘 및 디페닐디메치콘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상 일 수 있으며, 바람직하게는 카프릴릴메치콘일 수 있다.

이소데실네오펜타노에이트와 같은 에스테르 오일은 오일형태의 유기자외선 차단성분과 함께 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진과 같은 고체형 유기자외선 차단 성분의 용해력을 높여주어 제형의 안정도 향상에 기여하며, 동시에 무기자외선 차단제 이산화티탄의 분산성을 개선해주어 제형의 안정도 향상에 기여할 수 있다. 따라서, 발명자들은 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진과 같은 고체형 유기자외선 차단 성분의 안정도 확보와 사용감 개선의 측면을 고려하여 이소데실네오펜타노에이트를 선정하였다.

알킬기 부가 실리콘오일은 유기자외선 차단제와 상용성이 있고, 일반적인 에스테르 오일에 비해 사용성이 상대적으로 가볍기 때문에 제형의 사용감 만족도 향상에 기여할 수 있다.

유연제(에스테르오일과 알킬기부가 실리콘 오일)는 화장료 조성물 총 중량에 대하여 4.0 내지 6.0 중량%, 바람직하게는 5 중량% 포함될 수 있다. 유연제의 함량이 4.0 중량% 미만이면 제형 전체의 구성에서 오일이 차지하는 총량이 적어져, 분산공정이 필요한 소수성 표면처리 무기분체의 사용이 어려워지고, 유기자외선 차단제의 끈적거리는 사용성이 두드러지는 문제가 있다. 유연제의 함량이 6.0 중량%를 초과하면 내상의 함량이 높아져 안정한 유화물 형성을 위한 친수성-친유성 균형(HLB)을 맞추기 위해 더 많은 양의 계면활성제 및 유화안정화제가 투입되어야하므로 사용성, 안정도, 단가의 측면에서 바람직하지 않게된다. 보다 바람직하게는 유연제가 5 중량%일 때 가장 바람직한 사용감, 안정성, 단가 조건 등을 충족할 수 있다.

에스테르 오일과 알킬기부가 실리콘 오일의 혼합 중량비는 4:1 내지 1:1일 수 있다. 에스테르 오일과 알킬기부가 실리콘 오일을 혼합하여 사용하면, 처방 단가가 높은 극성 에스테르 오일 단독으로 사용했을 때보다 단가가 낮아지고, 소량의 알킬기부가 실리콘 오일이 가벼운 사용성 구현에 도움을 주고, 소포작용으로 인해 제조 측면에서도 장점을 얻을 수 있다. 반면, 에스테르 오일의 비율이 상기 범위를 만족하지 못하는 경우는 유기 자외선 차단 성분인 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진과 같은 고체형 유기 자외선 차단 성분의 용해도가 떨어지므로 저온에서 석출가능성이 높아지는 등 장기적인 측면의 저온 안정성이 불량하게 된다.

본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 (b) 알킬포스페이트계 계면활성제를 포함할 수 있다. 알킬포스페이트계 계면활성제는 자외선 차단 화장료에 필수적으로 포함되는 유무기 자외선 차단제의 분산성 및 유화안정성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 음이온계 계면활성제를 의미하며, 바람직하게는 수용성의 포타슘세틸포스페이트일 수 있다. 알킬포스페이트계 계면활성제는 화장료 조성물 총 중량 대비 1.5 내지 2.0 중량%인 것이 바람직하다. 알킬포스페이트계 계면활성제의 함량이 1.5 중량% 미만인 경우는 자외선 차단성분을 충분히 유화하지 못하여 고온(45도 이상의 조건)에서의 층 분리가 빨리 일어나게 되어, 저장안정성이 저하된다. 알킬포스페이트계 계면활성제의 함량이 2.0 중량% 초과인 경우는 제형에 포함되는 계면활성제 전체의 친수성-친유성 균형(HLB)이 깨지게 되어 유상성분의 안정적인 유화가 어려울 뿐만아니라, 끈적이는 사용감이 나타나게되고 피부 자극 유발 및 단가가 상승하게되는 문제점이 있다.

본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 (c1) 알킬글루코사이드계 계면활성제를 포함할 수 있고, 알킬글루코사이드계 계면활성제는 C14-22 알코올 및 C12-20 알킬글루코사이드를 포함할 수 있다. 알킬글루코사이드계 계면활성제는 식물성 오일 및 당 성분에서 유도된 천연성분 유래 당지방산 에스터로서, 저점도 유화물을 만들 수 있고, 가볍고 부드러운 텍스쳐 부여하는 특징이 있다. 이 계면활성제는 생체친화성과 피부안전성이 우수하다. 알킬글루코사이드계 유화성분은 액정 형성을 촉진하며, 오일 방울을 둘러싸고 다중층의 네트워크를 형성하며, 다중층 네트워크 내부에 증발되기 어려운 상태의 수분을 담은 상태가 되어 장시간 동안 피부가 수화될 수 있게 하므로써, 보습효과를 부여하는 장점이 있다. 또한 계면활성제가 형성하는 다중층의 네트워크는 안정도 저하 현상 중 하나로 오일이 떠오르는 크리밍 현상을 방지하여 제형의 저장 안정성을 향상시키는 특성을 나타낸다.

알킬글루코사이드계 계면활성제는 화장료 조성물의 총 중량에 대하여 1.5 내지 2.0 중량%인 것이 바람직하다. 알킬글루코사이드계 계면활성제의 함량이 1.5 중량% 미만인 경우는 자외선 차단제를 포함하는 유상성분을 충분히 유화하지 못하여 고온에서의 층분리가 빨리 일어나게 되어, 저장안정성이 저하된다. 알킬글루코사이드계 계면활성제의 함량이 2.0 중량%를 초과하는 경우 역시 제형에 포함되는 계면활성제 전체의 친수성-친유성 균형(HLB)이 깨지게 되어 유상성분의 안정적인 유화가 이루어지지 않아 저장안정성이 저하되고, 알킬글루코사이드계 계면활성제의 왁시하고 무거운 사용성이 두드러져 사용감이 나빠지게 된다.

반면에, 알킬글루코사이드계 계면활성제 대신 유화안정화제로 고급알콜인 세틸 알콜 및/또는 바틸 알콜을 사용한 경우 외관의 셔벗같은 질감이 줄어들게되며, 자외선 차단제에서 유연제로 널리 사용되는 디카프릴릴카보네이트의 경우 이소데실네오펜타노에이트와 동량 대체하였을 때 상대적으로 끈적이는 질감이 더 강해지는 특성을 나타남을 확인하여 본 발명의 실시예에서는 이소데실네오펜타노에이트를 사용하여 처방을 완성하였다.

본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 (c2) 음이온계 제미니형 계면활성제를 화장료 전체 중량에 대하여 5.0 내지 10.0 중량% 포함할 수 있다. 음이온계 제미니형 계면활성제는 디소듐에칠렌디코카마이드피이지-15디설페이트, 글리세릴스테아레이트시트레이트, 글리세릴스테아레이트 및 베헤닐알코올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 음이온계 제미니형 계면활성제를 5.0 중량% 미만 포함하는 경우에는 유화안정성을 확보하기 어려운 문제가 있고, 10.0 중량% 초과로 포함하는 경우에는 과다한 유화제 함량으로 인해 최종적으로는 유상의 왁스상 오일성분이 증가하는 경우와 같으므로 사용성이 끈적이며, 계면활성제의 과다사용으로 인한 피부자극유발 증가 문제 및 친수-친유기의 발란스가 맞지않아 장기간의 유화안정성 확보가 어려울 수 있으며, 제형의 단가가 상승되어 경쟁력이 떨어질 수 있다.

본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 자외선 차단 성분을 필수적으로 포함할 수 있으며, 바람직하게는 (e) 유기 자외선 차단 성분, 무기 자외선 차단 성분 또는 이들의 혼합물을 필수성분으로 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 유기 자외선 차단제는 에칠헥실메톡시신나메이트, 이소아밀p-메톡시신나메이트, 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진, 디에칠아미노하이드록시벤조일헥실벤조에이트 및 페닐벤즈이미다졸설포닉애씨드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있으며, 무기 자외선 차단제는 이산화티탄을 사용할 수 있다. 다만, 상기 기재된 자외선 차단 성분에 한정되는 것이 아니라 통상적으로 이용하는 모든 자외선 차단 성분을 포함할 수 있다. 자외선 차단 성분의 전체 함량은 화장료 조성물 총 중량 대비 15.0 내지 20.0 중량%인 것이 바람직하다. 자외선 차단 성분의 함량이 15.0 중량% 미만인 경우는 선크림을 사용하는 소비자들이 선호하는 범위의 높은 자외선 차단지수(Sun Protection Factor, SPF) 및 자외선 A 차단등급(Protection grade of UVA, PA)을 얻을 수 없다. 자외선 차단 성분의 함량이 15.0 중량% 초과인 경우는 끈적임과 자극 그리고 안전성 문제에서 자유로울 수 없고, 제조단가가 상승하게되어 효율성이 떨어지게 된다.

본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 (f) 구상파우더를 1.0 내지 3.0 중량%를 포함할 수 있다. 구상파우더는 실리카, 메칠메타크릴레이트크로스폴리머, 비닐디메치콘/메치콘실세스퀴옥산크로스폴리머로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 혼합물일 수 있으며, 바람직하게는 실리카 또는 메칠메타크릴레이트크로스폴리머일 수 있다. 구상파우더는 자외선 차단 화장료 특유의 끈적이거나 뻑뻑한 사용감을 감소시키기 위해 사용하는 사용감 개선제로서, 입자 형태가 구형이면서 오일을 흡수하는 기능이 있어 제형에 1.0 내지 3.0 중량% 정도 포함되면 부드럽고 보송보송한 사용감을 줄 수 있다. 구상파우더의 함량이 1.0 중량% 미만이면 사용감의 개선효과가 미미하고, 3.0 중량%를 초과하면 파우더의 사용성이 지나치게 강해져, 제형의 마무리 사용성에서 보습감이 적어지고 건조하고 서걱거리면서 메마른 느낌을 줄 수 있다.

본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 (g) 수상 성분을 더 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에서 수상성분은 가볍고 끈적임이 적은 사용성을 구현하기 위해 부틸렌글라이콜, 디프로필렌글라이콜 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 보습효과를 높일 수 있는 글리세린, 디글리세린, 글리세레스-26, 메칠글루세스-20, 프로필렌글라이콜, 이소펜틴디올, 메칠프로판디올, 프로판디올, 펜틸렌글라이콜을 포함하는 폴리올류 및 당알콜류, 단당류, 이당류, 다당류, 히알루론산 및 그의 염, 우레아 및 그 유도체, 소듐피씨에이, 소듐락테이트 등을 추가로 포함하여 보습효과를 높일 수 있다. 보습효과를 높일 수 있는 수상 성분은 본 발명의 수용성 점증제인 소듐폴리아크릴레이트와 함께 사용했을 때, 제형을 피부에 도포 후 때밀림 현상이 나타나지 않는 성분들을 함께 사용할 수 있다.

본 발명에 의한 크림 제형이 초반의 촉촉한 사용성으로부터 시작하여 롤링이 진행되면서 산뜻하고 실키해지며 최종적으로 파우더리한 마무리감을 나타내는 눈이 녹는 듯한 질감의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물이다. 본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 기존의 일반적인 크림 형태의 수중유형 유화타입의 자외선 차단 화장료와는 상이한 사용성을 나타내는 자외선 차단 화장료로, 폴리머가 수상에서 분산되었을 때 폴리머에 의한 3차원 망상구조 및 필름을 형성하지 않는 모노머 형태의 수용성폴리머 소듐 폴리아크릴레이트, 친수성계면활성제, 에스테르 오일 및 실리콘오일, 유기 및 무기 자외선 차단제, 구상파우더 및 수상성분을 함유함으로써, 롤링할 때 가볍고 산뜻한 사용성과 안정성 향상과 함께 눈이 녹는 듯한 질감이 나타나는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 유기 또는 무기자외선 차단제를 안정적으로 유화 및 안정화시키면서도 가벼운 사용성을 구현하기 위하여, 고체형태의 유기 자외선 차단제의 용해도가 높은 이소데실네오펜타노에이트 및 유기 자외선 차단 성분과 상용성이 있는 알킬기부가실리콘오일인 페닐트리메치콘, 카프릴릴메치콘, 디페닐디메치콘을 사용하여 롤링할 때 가볍고 산뜻한 사용성과 안정성 향상과 함께 눈이 녹는 듯한 질감이 나타나는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 제형의 최종 점도가 8,000 내지 20,000 cps(7ROD/50RPM/2MIN, Brookfield viscometer)일 수 있고, 바람직하게는 10,000 - 18,000 cps일 수 있으며, 흐름성이 있는 로션상이거나 크림상으로 형성될 수 있다. 본 발명에 따른 점도를 갖는 화장료 조성물의 외관은 일반적인 크림과 달리 광택이 적고, 도포할 때 점증제의 특성이 부각되어 마치 아이스크림이 녹는 듯한 사용감을 줄 수 있다. 도 4은 본 발명에 따른 조성물을 포함하는 크림 형태의 화장료 조성물을 나타낸다.

또한, 본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 사용되는 자외선 차단제의 종류에 따라 제형의 최종 pH가 5.0~7.6 사이에서 제조될 수 있다. 특히, 자외선 차단제 가운데 수용성 자외선차단제인 페닐벤즈이미다졸설포닉애씨드와 같이 중화하여 pH 7.0 이상의 조건에서 사용되어야하는 자외선 차단제를 혼합한 경우에는 pH 7.0~7.6 사이의 조건에서 제조될 수 있다.

수중유형 자외선 차단 화장료에 사용되는 수용성 자외선차단제는 수용성 성분이기 때문에 외상인 수상에 투입되어 높은 자외선차단지수의 제품을 제조할 수 있는 장점이 있으나, 수용성 자외선 차단제는 알칼리 성분으로 중화하여 염을 형성시켜 수용성을 증가시켜 사용해야하는 특성이 있으며, 최종 제형의 pH가 7.0 이상인 조건에서 자외선차단제로서의 안정성을 갖는 특성이 있다.

따라서 본 발명의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 상기 소듐폴리아크릴레이트가 물을 머금어 팽윤된 상태로 유지되다가 피부 위에 도포될 때 물을 천천히 배출하여, 마치 피부 위에서 눈이 녹는 듯한 질감을 나타내고, 제품 사용 시 피부에 도포할 때 수분의 시원한 사용성이 극대화된 현상을 나타내므로 소비자에게 우수한 사용감을 부여할 수 있다.

본 발명의 수중유형 자외선 차단제 조성물은 끈적임 없는 가볍고 촉촉한 사용성과 함께, 도포 후에 피지로 인한 얼굴의 번질거림이 적은 장점이 있다. 또한 본 발명의 수중유형 자외선 차단제 조성물은 장기간의 고온 및 저온 안정성 또한 우수한 특성이 있다.

구체적으로, 본 발명의 수용성 점증제를 사용한 녹는 질감의 자외선차단화장료 조성물은 일반적인 소듐폴리아크릴레이트는 동일한 자외선차단지수의 WO타입 선크림보다 부드럽고 산뜻한 사용성, 번들거림 없는 피부표현이 가능하며 끈적임이 적은 특성을 나타냄을 알 수 있다. 즉 끈적임이 적은 특성을 나타내는 이유는 피부표면의 굴곡을 따라 밀착되어 부서진 암석과 같은 형태의 독특한 부정형 폴리머가 물을 흡수하면 뽀송뽀송하고 부드러운 느낌을 주기 때문이라고 할 수 있다.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 실시를 위한 구체적인 내용 및 청구 범위에 의해 보다 명확하게 된다. 이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.

실험예 1 : 이소데실네오펜타노에이트와 알킬기 부가 실리콘 오일( 유연제 )의 혼합 중량비에 따른 유기자외선 차단제의 안정성 비교

이소데실네오펜타노에이트와 알킬기 부가 실리콘 오일의 혼합 중량비에 따른 유기자외선 차단제의 안정성을 비교하는 실험을 실시하였다. 제조예 1 내지 3은 본 발명에 따른 이소데실네오펜타노에이트와 알킬기 부가 실리콘 오일의 혼합 중량비를 갖는 샘플이고, 비교제조예 1 내지 2는 본 발명의 범위를 벗어난 이소데실네오펜타노에이트와 알킬기 부가 실리콘 오일의 혼합 중량비를 갖는 샘플이다. 고체형 유기자외선 차단제로서는 자외선 UVA, UVB 차단 능력이 뛰어난 유기계 자외선 차단 성분인 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진(상온 고체) 3%를 액상의 액상의 유기계 자외선 차단 성분인 에칠헥실메톡시신나메이트 7%와 동일 비율로 혼합하여 사용하였다.

각 샘플들은 혼합비율을 달리하되, 최종 오일의 혼합량은 동일하게 처리한 후 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진의 용해 온도 80 내지 85℃까지 가온하여 액화한 샘플을 제조하였고, 혼합한 샘플의 저온안정성을 확인하기 위해 영하 20℃의 냉동조건에서 샘플들을 저장하였다. 12개월 후 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진의 석출여부를 확인하였다.

유연제의 혼합 중량비 (이소데실네오펜타노에이트 대 알킬기 부가 실리콘 오일)	제조예 1	제조예 2	제조예 3	비교제조예 1	비교제조예 2
	4:1	3:2	1:1	2:3	1:4
안정성시험결과	양호	양호	양호	석출(소량) (바닥면)	석출(다량) (바닥,벽면)

상기 표 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 자외선 차단 성분을 용해하고 있는 오일의 혼합 중량비에 따라 용해도 차이가 나타나는 것을 알 수 있다. 즉, 상온에서 고체형태인 유기 자외선 차단 성분의 경우 장기적인 저온안정성에 영향을 주어 석출 등의 형태로 안정도 저하현상이 나타날 수 있는데, 본 발명에 따른 제조예 1 내지 3의 경우 고체형태의 유기 자외선 차단 성분이 석출되지 않고 안정한 제형을 나타내는 것을 알 수 있다.

실험예 2 : 제조예 4 및 비교제조예 3 내지 4의 제조와 점도 및 pH 측정

점증제가 가혹 조건일 때의 점도 형성 여부를 비교하기 위해 제형이 아닌 수용성 염 형태의 자외선차단제인 페닐벤즈이미다졸 설포닉애씨드 중화용액을 혼합한 혼합물로 점도, pH, 성상을 비교하였다.

실험을 위하여 pH 7.0 내지 7.6의 조건으로 중화시킨 수용성 자외선차단제 페닐벤즈이미다졸 설포닉애씨드 14.6%인 TEA 중화 수용액 71.5 중량%에 폴리올 24 중량% 및 점증제를 4.5 중량% 혼합하여 표 2의 조성으로 제조된 용액의 점도 및 pH를 측정하였다.

제조예 4에 사용된 소듐폴리아크릴레이트(Highly cross-linked type polymers)는 약 9 내지 14 ㎛의 입자크기를 갖고, 중합도가 1,000 이상 10,000이고, 점도가 1.5% 사용했을 때 20,000cps 이하에서 형성되는 부정형의 소듐폴리아크릴레이트이다.

비교제조예 3에 사용된 소듐폴리아크릴레이트(Linear type polymers, ARONVIS SX, NIHON JUNYAKU)는 아래 화학식 2와 같은 구조를 가지며, 분자량은 MW 4,000,000~5,000,000의 범위를 갖는다. 이 폴리머는 수상에서 점증되었을 때 필름과 3차원 입체구조를 형성하는 특성이 있으며, 수용액에서 그 물성이 생물체의 점액질처럼 끈적하고 미끈하면서 쭉쭉 늘어나는 특성을 나타내어, 질감에 의한 영양감 부여 및 안정성 향상의 목적으로 사용된다. 이 소듐폴리아크릴레이트는 완전히 중화된 상태로 제조하여 판매되는 흰색의 파우더상 원료로서, 0.2% 수용액의 점도가 400 ~ 600 mPa.s/30℃이고, pH 값이 8.0 ~ 10.0인 특성을 나타낸다. 여기서 n은 폴리머의 중합도를 나타내며, 통상 100 정도의 중합도를 나타낸다.

비교제조예 4에 사용된 소듐폴리아크릴레이트트(Linear type polymers, RHEOGIC 250H, NIHON JUNYAKU)는 다분기상의 분자구조를 가진 폴리머로 아래 화학식 2와 같은 구조를 가지며, 분자량은 100,000~1,000,000의 범위를 가진다. 이 선형 소듐폴리아크릴레이트는 측쇄에 많은 해리기가 있으므로 그 수용액은 입자의 팽윤과 함께 정전기적 반발력에 의해 분자가 신장하는 것으로 현저한 점증현상을 나타낸다. RHEOGIC 25OH는 직쇄상아크릴산계 수용성 고분자에서 나타나는 점착성과 끈적임이 없으며, 그 용액의 흐름에 대해 방향성을 가지지 않으므로 실(거미줄같은)이 나타나는 현상이 없다. RHEOGIC 25OH는 내용물의 분산 목적으로 사용되는 점증제로, 색조제품의 안료분산 목적으로 사용되기도하는 원료이며, 0.5% 수용액의 농도가 7,000 ~ 13,000 mPa.s/20℃，pH값이 8.0~9.0인 특성을 나타낸다.

[화학식 2]

구분	성분	제조예 4	비교제조예 3	비교제조예 4
폴리올	부틸렌글라이콜	24	24	24
점증제	소듐폴리아크릴레이트(Highly cross-linked type polymers)	4.5	-	-
	소듐폴리아크릴레이트(Linear type polymers, ARONVIS SX, NIHON JUNYAKU)	-	4.5	-
	소듐폴리아크릴레이트(Linear type polymers, RHEOGIC 250H, NIHON JUNYAKU)	-	-	4.5
TEA 중화 수용액	페닐벤즈이미다졸 설포닉애씨드 14.6 중량%를 함유하는 TEA 중화 수용액	71.5	71.5	71.5
점도 (cps) (7rod 50rpm, 2min)		1,040	800	800
pH 값		7.36	7.78	7.78

상기 표 2 및 도 6에서 확인할 수 있는 것처럼, 본 발명에 따른 점증제인 소듐폴리아크릴레이트는 수용성 자외선차단제 페닐벤즈이미다졸 설포닉애씨드-TEA 중화용액에서 동량의 점증제를 사용하여 점증시켰을 때, 소듐폴리아크릴레이트는 점도가 1,040 cps(7rod 50rpm, 2min)로 측정된 것을 통하여, 점증제가 용액 전체에서 균일하게 분산되어있는 것을 확인할 수 있고, 비교제조예 3 및 4보다 점도가 상대적으로 높게 형성되었다.

반면 비교제조예 3 및 4에서 사용된 점증제인 소듐폴리아크릴레이트는 분산 직후의 점도가 모두 800 cps로 측정되었으며, 두 성분 모두 고농도 염 용액인 페닐벤즈이미다졸 설포닉애씨드 중화액을 균일하게 점증시키지 못하고, 침전 또는 분리되는 경향을 나타내었다.

또한 pH 값의 경우에도 본 발명에 따른 점증제를 포함하는 혼합물(제조예 4)은 페닐벤즈이미다졸 설포닉애씨드가 안정한 조건인 pH 7.0~7.6 사이의 범위에 포함되는 반면, 비교제조예 3 및 4의 소듐폴리아크릴레이트는 pH 7.6~8.0 사이로 측정되어, 알칼리성이 강해 피부자극이 우려된다.

실시예 1 내지 3의 제조 및 자외선 차단 화장료 조성물로의 사용성 및 안정성 평가

아래의 표 3에 따른 구성을 갖는 실시예 1 내지 3의 자외선 차단 화장료 조성물을 아래와 같은 순서로 제조하였다.

(a) A 및 B 상을 각각 75℃로 가온 및 교반하여 용해시켰다.

(b) B 상에 C 상을 투입하여 균일하게 분산시켰다.

(c) A 상에 B+C 상을 투입하여 유화하였다.

(d) 유화된 A+B+C 상을 45℃로 냉각시켜 D 상을 투입하고 교반한 뒤 30℃로 냉각시킨다.

사용된 소듐폴리아크릴레이트는 약 9 내지 14 ㎛의 입자크기를 갖고, 중합도가 1,000 이상 10,000이고, 점도가 1.5% 사용했을 때 20,000cps 이하에서 형성되는 부정형의 소듐폴리아크릴레이트로서, 제조예 4에 사용된 것과 동일하다.

실시예 1 내지 실시예 3은 점증제인 소듐폴리아크릴레이트의 함량을 1.0 내지 1.5 중량%를 사용하고, 이소데실네오펜타노에이트 및 카프릴릴메치콘의 혼합 중량비가 4:1, 3:2, 1:1인 경우의 수중유형 자외선 자외선 차단 화장료 조성물이다.

상	구분	성분	실시예 1	실시예 2	실시예 3
A	수상	정제수	잔량	잔량	잔량
	폴리올	부틸렌글라이콜	5	5	5
	점증제	소듐폴리아크릴레이트(Highly cross-linked type polymers)	1.0	1.2	1.5
B	자외선 차단제	비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진(유기)	5	5	5
		티타늄디옥사이드(무기)	3	3	3
	유연제	이소데실네오펜타노에이트	4	3	2.5
		카프릴릴메치콘	1	2	2.5
	유화제	포타슘세틸포스페이트	2	2	2
		글리세릴스테아레이트	2.5	2.5	2.5
		피이지-100스테아레이트	1	1	1
C	구상체질안료 (사용감개선)	실리카	1	1	1
D	방부제	페녹시에탄올	적량	적량	적량
	향료	향료	적량	적량	적량
사용성 및 안정성 결과			양호	양호	양호
점도 (제조직후)			10,320	16,320	13,680
pH (제조직후)			7.45	7.43	7.25
점도 (1개월후)			9.000	13,300	10,080
pH (1개월후)			7.43	7.43	7.30
성상(외관, 상온보관)			변화없음	변화없음	변화없음

실시예 1 내지 3은 본 발명의 고중합형 소듐폴리아크릴레이트(Highly cross-linked type polymers)의 특징적인 성질로 인해 수중에서 실리콘엘라스토머와 같이 산뜻한 사용성을 부여하고, 피부 위에서 눈이 녹는 듯한 질감을 나타내고, 제품 사용 시 피부에 도포할 때 수분의 시원한 사용성이 극대화된 현상을 나타내어 사용성이 우수한 것을 알 수 있으며, 제형의 분리가 일어나지 않아 매우 안정하다.

실시예 1 내지 3은 경시변화에서 점도의 감소경향이 있으나, 물성과 사용성에는 큰 영향이 없는 정도의 변화로 나타나는 특성을 갖는다.

비교예 1 내지 5의 제조 및 자외선 차단 화장료 조성물로의 사용성 및 안정성 평가

하기 표 4의 조성을 갖는 자외선 차단 화장료를 상기 실시예와 동일한 방법으로 제조하였다. 비교예 4에 사용된 점증제는 비교제조예 3에 사용된 것과 동일하고, 비교예 5에 사용된 점증제는 비교제조예 4에 사용된 것과 동일하다.

상	구분	성분	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4	비교예 5
A	수상	정제수	잔량	잔량	잔량	잔량	잔량
	폴리올	부틸렌글라이콜	5	5	5	5	5
	점증제	소듐폴리아크릴레이트(Highly cross-linked type polymers)	1.0	1.2	1.5	0.5	0.5
		소듐폴리아크릴레이트(Linear type polymers, ARONVIS SX, NIHON JUNYAKU)	-	-	-	1.0	-
		소듐폴리아크릴레이트(Linear type polymers, RHEOGIC 250H, NIHON JUNYAKU)	-	-	-	-	1.0
B	자외선 차단제	비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진(유기)	5	5	5	5	5
		티타늄디옥사이드(무기)	3	3	3	3	3
	에몰리언트	디카프릴릴카보네이트	-	-	4	4	4
		이소데실네오펜타노에이트	1	2	-	-	-
		카프릴릴메치콘	4	3	1	1	1
	유화제	포타슘세틸포스페이트	2	2	2	2	2
		글리세릴스테아레이트	2.5	2.5	2.5	2.5	2.5
		피이지-100스테아레이트	1	1	1	1	1
C	구상체질안료 (사용감개선)	실리카	1	1	1	1	1
D	방부제	페녹시에탄올	적량	적량	적량	적량	적량
	향료	향료	적량	적량	적량	적량	적량
사용성 및 안정성 결과			석출	석출	끈적임	때밀림	때밀림
점도 (제조직후)			8500	9000	8800	9500	7000
pH (제조직후)			5.8	5.7	5.6	5.5	6.2
점도 (1개월후)			3000	4000	3200	4200	2500
pH (1개월후)			5.0	5.2	5.1	4.9	5.5
성상(외관, 상온보관)			이층분리	이층분리	이층분리	이층분리	이층분리

비교예 1 내지 비교예 2는 알킬기부가실리콘오일로 카프릴릴메치콘을 포함한 경우에 에스테르 오일로 이소데실네오펜타노에이트를 사용한 경우 혼합비율을 각각 4:1, 3:2로 설정한 경우, 고체형 유기자외선 차단제인 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진의 저온안정도 확보가 어려워져 석출 및 유화 안정도 확보가 어려운 단점을 확인하였다.

비교예 3은 알킬기부가실리콘오일로 카프릴릴메치콘을 포함한 경우에 에스테르 오일로 이소데실네오펜타노에이트 대신 디카프릴릴카보네이트를 대체하여 혼합하였을 때는 끈적임 정도가 증가하는 단점이 있었다.

비교예 4는 수상 점증제로 사용되는 소듐폴리아크릴레이트를 필름막 형성 및 3차원 가교 구조를 형성하는 선형 소듐폴리아크릴레이트(Aronvis SX, NIHON JUNYAKU)와 혼용한 경우로, 본 발명의 필름을 형성하지 않는 타입 소듐폴리아크릴레이트와 혼용한 경우 단독 사용일 때와 비교해 때밀림 현상이 관찰되었다.

또한, 비교예 5는 수상 점증제로 사용되는 소듐폴리아크릴레이트를 필름을 형성하는 선형 소듐폴리아크릴레이트(RHEOGIC 250H, NIHON JUNYAKU)와 혼용한 경우로, 마찬가지로 때밀림 현상이 관찰되었다.

비교예 1 내지 5는 안정성이 떨어져 상온에서 1개월 차에 2층 분리 현상이 관찰되어 제조직후와 같이 균일한 성상의 내용물을 유지할 수 없었고, 점도 또한 크게 하락하는 경향을 보였다.

실험예 2 : 저장안정성의 평가

먼저 각 조성물을 40g씩 투명한 용기에 담아 고온(45℃), 냉장(4℃) 항온기 및 사이클 테스트(CT, 주기: -4℃ 내지 40℃에서 1일 1회, -4℃에서 6시간 및 40℃에서 6시간)용 항온기에 보관하며 아래 표 3에 나타낸 기간 동안 보관한 후 경시 보존 안정성을 제형 형태에 따라 점수로 평가하였다.

제형의 분리형상에 따른 보존 안정성의 평가는 아래와 같다.

1 : 오일이 두층으로 분리됨(심한 분리)

2 : 표면으로 오일 배어나옴(약한 분리)

3 : 안정함(광택없이 부드럽고 매끈한 제형)

실시예 1 및 비교예 1의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물의 저장 안정성을 테스트하여 그 결과를 표 5에 나타내었다.

보관조건		기간	제조예1	비교예1
실온		1주일	3	3
		1개월	3	2
		6개월	3	1
고온	45℃	1주일	3	1
		1개월	3	1
		6개월	3	1
저온	4℃	1주일	3	3
		1개월	3	3
		6개월	3	2
C.T	-4/40℃	1주일	3	1
		1개월	3	1
		6개월	3	1

상기 표 5에서 알 수 있는 바와 같이 본원발명에 따른 화장료 조성물의 경우 온도 및 기간에 관계없이 우수한 저장안정성을 나타내는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 비교예 1은 안정도 관찰 결과는 실시예 1과 비교했을 때 고온에서의 장기간 저장 안정도 저하 경향이 두드러지는 것으로 관찰되었다. 실시예 1의 경우 고온, 저온 및 CT의 온도 조건 모두에서, 6개월의 장기간 저장안정성이 비교예 1의 경우보다 월등하게 좋은 것으로 관찰되었다.

실험예 3 : 패널테스트를 통한 제형만족도 평가

상기 실시예 1 및 비교예 4의 화장료 조성물에 대한 전반적인 사용성을 비교평가하였다. 비교예 4는 본 발명의 필름을 형성하지 않는 소듐폴리아크릴레이트가 아닌, 필름을 형성하는 전통적인 소듐폴리아크릴레이트를 혼합 사용하여 제형을 구현하였다.

품평단의 연령분포는 30~40대의 남성 12명을 대상으로 1주일간 사용하게 한 후 제형만족도, 발림성, 번들거림, 끈적임 및 전반적인 만족도의 항목을 평가하여 품질을 비교하였다. 품평 참여자의 피부특성 및 연령분포는 표 6과 같으며, 품평을 실시한 항목 및 결과는 표 7과 도 7에 나타내었다.

품평자	피부타입	연령
1	복합성피부	42
2	민감성피부	40
3	중성피부	45
4	수분부족건성피부	43
5	복합성피부	32
6	지성피부	31
7	중성피부	33
8	지성피부	31
9	미지정	39
10	수분부족건성피부	36
11	복합성피부	37
12	복합성피부	37

1. 선크림의 제형에 대한 만족도는 어떻습니까? (5-매우좋다, 4-좋은 편이다, 3-보통이다, 2-별로 좋지않다, 1-전혀 좋지않다) 평균 A 4.0 B 3.6 2. 선크림을 바를 때 부드럽게 펴발리는 정도는 어떻습니까? (5-매우좋다, 4-좋은편이다, 3-보통이다, 2-별로 좋지않다, 1-전혀 좋지않다) 평균 A 4.1 B 4.0 3. 선크림 사용 후 번들거림의 정도는 어떻습니까? (5-매우좋다, 4-좋은편이다, 3-보통이다, 2-별로 좋지않다, 1-전혀 좋지않다) 평균 A 4.2 B 3.3 4. 선크림 사용 후 끈적임의 정도는 어떻습니까? (5-매우좋다, 4-좋은편이다, 3-보통이다, 2-별로 좋지않다, 1-전혀 좋지않다) 평균 A 4.1 B 3.4 5. 선크림을 바를 때 또는 바른 후 느껴지는 피부 자극의 정도는 어떻습니까? (5-전혀 자극적이지 않다/4-별로 자극적이지 않다/3-어느쪽도 아니다/2-자극적인 편이다/1-매우 자극적이다) 평균 A 4.2 B 4.1 6. 선크림의 전반적인 사용감에 대한 만족도(향 제외)는 어떻습니까?(5-매우 만족한다/4-만족하는 편이다/3-어느쪽도 아니다/2-별로 만족하지 않는다/1-전혀 만족하지 않는다) 평균 A 3.9 B 3.7 7. 어떤 타입을 더 선호하십니까?( 1-->A / 2-->B) A: 7 (58%) B: 5 (42%)

상기 표 7 및 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 수중유형 자외선 차단용 화장료 조성물이 전반적인 만족도, 번들거림, 끈적임 등의 항목에서 비교예 4보다 우수한 것을 알 수 있다. 특히, 실시예 1의 수중유형 자외선 차단 화장료 조성물은 번들거림과 끈적임 정도의 평가 항목에서 특히 우수한 것으로 나타나, 본 발명의 화장료 조성물이 동일한 조성 및 함량의 자외선 차단수치를 나타내는 기존의 수중유형 제형과 차별화되는 성상 및 사용성을 나타내는 것을 알 수 있다.

Claims (8)

1. 소듐 폴리아크릴레이트, 자외선 차단 성분 및 유연제를 포함하는 자외선 차단용 화장료 조성물로서,
   상기 소듐 폴리아크릴레이트는 9 내지 14 ㎛의 입자크기를 갖는 분말이고, 수용액 중에서 필름을 형성하지 않고, 하기의 화학식 1과 같은 구조를 갖으며, n이 10,000 내지 100,000이고,
   상기 화장료 조성물은 유연제로서 이소데실네오펜타노에이트와 알킬기 부가 실리콘 오일을 4:1 내지 1:1의 중량비로 포함하고,
   상기 알킬기 부가 실리콘 오일은 페닐트리메치콘, 카프릴릴메치콘 및 디페닐디메치콘으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 자외선 차단용 화장료 조성물.
   [화학식 1]
   

   
2. 제1항에 있어서,
   상기 소듐 폴리아크릴레이트는 1%(w/v)의 농도로 물에 용해시키는 경우 pH 5.0 내지 8.3에서 3,000 내지 13,000 cps의 점도를 갖는, 자외선 차단용 화장료 조성물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 소듐 폴리아크릴레이트는 화장료 조성물의 전체 중량에 대하여 1.0 내지 1.5 중량%로 포함되는, 자외선 차단용 화장료 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 알킬기 부가 실리콘 오일은 카프릴릴메치콘인, 자외선 차단용 화장료 조성물.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 화장료 조성물은 화장료 조성물의 전체 중량에 대하여,
   (a) 소듐 폴리아크릴레이트 1.0 내지 1.5 중량%,
   (b) 알킬 포스페이트계 계면활성제 1.5 내지 2.0 중량%,
   (c1) 알킬 글루코사이드계 계면활성제 1.5 내지 2.0 중량%,
   (d) 유연제 4.0 내지 6.0 중량%,
   (e) 유기 자외선 차단 성분, 무기 자외선 차단 성분 또는 이들의 혼합물 15.0 내지 20.0 중량%,
   (f) 구상파우더 1.0 내지 3.0 중량%, 및
   (g) 수상 성분 65.0 내지 75.0 중량%를 포함하는, 자외선 차단용 화장료 조성물.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 자외선 차단 성분은 비스-에칠헥실옥시페놀메톡시페닐트리아진인, 자외선 차단용 화장료 조성물.
7. 삭제
8. 삭제

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