KR102156750B1 - 목분을 포함하는 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물 - Google Patents

목분을 포함하는 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 목질계 바이오매스를 미분쇄한 목분(목재 분말)을 이용한 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 유기 자외선 차단제와 다르게 UVA 및 UVB 모두 차단할 수 있고, 무기 자외선 차단제와 다르게 광촉매 활성이 없어, 각각의 단점을 극복할 수 있는 조성물이며, 밝은 색을 가져 화장품 소재로서의 심미적인 부분도 놓치지 않은 장점이 있다. 또한, 기존의 선크림과 혼합 및 분산이 쉽고, 이렇게 혼합되는 경우 기존 선크림의 광안정성에 기여하는 바 경제적인 천연 첨가제로서 활용될 수 있다.

Description

목분을 포함하는 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물{COSMETIC COMPOSITION COMPRISING WOOD FLOUR FOR SCATTERING OR REFLECTING ULTRAVIOLET RADIATION}
본 발명은 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물에 관한 것이다.
과거에는 화장품이 단순히 미모를 가꾸는 용도로서 인식이 되어왔지만, 최근에는 미용의 기능에 더불어 실제 효능을 나타내는 성분들에 더욱 주목하고 있는 추세이다. 기능성 화장품 소재기술은 항산화, 항노화, 자외선차단 등 많은 분야가 있으며 본 발명에서는 자외선 차단소재에 주목하였다. 태양으로부터 받는 자외선에 대한 위험이 알려지기 시작하면서 자외선 차단소재에 대한 관심이 소비자 뿐만 아니라 연구, 산업계로 확장되고있다. 기존의 자외선 차단소재는 합성 화합물을 기반으로 하여 무기, 유기 자외선차단제로 나뉘어진다. 무기물을 기반으로 한 성분은 자외선을 물리적으로 산란 및 반사시켜 차단하며 대표적으로 산화티타늄(titanium dioxide)과 산화아연(zinc oxide)이 있다. 이와는 다르게 유기물을 기반으로 하는 성분은 자외선을 흡수하여 피부에 침투하는 것을 막는다. 대표적인 성분으로 아보벤존(avobenzone), 옥시벤존(oxybenzone), 메톡시신나메이트 유도체(methoxycinnamate derivatives)등이 있다. 종래의 합성 화합물 자외선 차단소재들은 가깝게는 인간에게 멀게는 환경에 좋지 않은 영향을 끼친다는 보고들이 지속적으로 발표됨에 따라 환경 친화적인 천연 소재에 대한 요구가 증가되어왔다.
지속 가능한 천연소재인 나무를 분쇄해서 미립자 분말로 만든 목분(wood flour)은 합성 목재, 페인트, 가죽제품, 샤시 및 건축자재, 자동차 내장재 등 산업용 소재로 널리 사용된다. 목재의 주요 구성 성분 중 하나인 리그닌은 천연 고분자로서 페닐프로파노이드계 단량체인 p-coumaryl alcohol, coniferyl alcohol 및 sinapyl alcohol이 β-O-4 와 탄소-탄소 결합에 의해 생성된 복잡한 3차원 구조를 이루고 있다. 기존의 유기 자외선 차단제와 마찬가지로 벤젠 그룹을 포함한 다수의 작용기들이 포함되어 있어 자외선을 흡수하는 능력을 가지고 있다. 하지만 리그닌을 추출하기 위해 목재를 가열, 산/염기 처리하는 과정 중에 진한 갈색으로 색이 변하여 화장품에 적용하는데 한계점이 있다.
한국공개특허 제2018-0054630호
본 발명은 목분을 포함하는 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. 목분을 포함하는 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
2. 위 1에 있어서, 상기 목분은 침엽수 목분인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
3. 위 1에 있어서, 상기 목분은 입경이 200㎛ 이하인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
4. 위 1에 있어서, 상기 목분은 상기 조성물 총 중량 중 0.5 내지 10% 포함되는 것인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
5. 위 1에 있어서, 상기 자외선은 UVA를 포함하는 것인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
6. 위 1에 있어서, 자외선 흡수제를 더 포함하는 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
7. 위 6에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 t-부틸메톡시디벤조일메탄(t-butylmethoxy dibenzoyl methane), 디에틸아미노히드록시벤조일헥실벤조에이트(diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate), 에틸헥실트리아존(ethylhexyl triazone), 옥토크릴렌(octocrylene), 옥틸메톡시신나메이트(octyl methoxycinnamate), 이소아밀-p-메톡시신나메이트(isoamyl-p-methoxycinnamate), 비스에틸헥실옥실페놀메톡시페닐트리아진(bis-ethylhexyloxyl phenolmethoxy phenyl triazine), 옥틸살리실레이트(octyl salicylate), p-아미노벤조산(p-aminobenzoic acid), 벤조페논(benzophenones) 및 안트라닐레이트(anthranilates)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
8. 위 7에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 t-부틸메톡시디벤조일메탄(t-butylmethoxy dibenzoyl methane)인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
목분은 기존의 합성 자외선 차단 소재와는 다르게 천연 물질로 기존의 자외선 차단제가 가지고 있는 단점들을 극복할 수 있을 것으로 기대된다. 목분은 유기 자외선차단제와는 다르게 UVA 와 UVB 모두를 차단하고 피부에 흡수되지 않아 자극이 적으며, 무기 자외선차단제와는 다르게 광촉매 활성이 없어 햇빛에 노출 시 활성산소를 생성하지도 않는다. 또한, 기존 리그닌과는 다르게 목재 분말은 밝은 색을 가지고 있어 심미적인 부분이 크게 작용하는 화장품에서 큰 장점으로 작용한다.
본 발명에서 자외선 차단 소재(흡수, 산란 또는 반사 소재)로 처음으로 도입한 목분은 선크림과 잘 혼합 및 분산되고 기존 자외선 차단제의 광안정성을 개선시키는 경제적인 천연 첨가제로서 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명에서 사용한 목분의 색상을 비교한 사진으로서, (a) 침엽수 목분, (b) 활엽수 목분, (c) 폐목재 분말, (d) 크라프트 리그닌의 색을 나타낸 도이다.
도 2는 침엽수 목분을 혼합한 보습 크림의 자외선 투과 스펙트럼을 나타낸 것으로, 중량에 따른 각 파장의 자외선 투과율을 나타낸 도이다.
도 3은 활엽수 목분을 혼합한 보습 크림의 자외선 투과 스펙트럼을 나타낸 것으로, 중량에 따른 각 파장의 자외선 투과율을 나타낸 도이다.
도 4는 폐목재 분말을 혼합한 보습 크림의 자외선 투과 스펙트럼을 나타낸 것으로, 중량에 따른 각 파장의 자외선 투과율을 나타낸 도이다.
도 5는 목분(1%)이 혼합된 보습 크림의 색상을 비교한 사진으로서, (a) 보습 크림, (b) 침엽수 목분이 혼합된 보습 크림, (c) 활엽수 목분이 혼합된 보습 크림, (d) 폐목재 분말이 혼합된 보습 크림의 색을 나타낸 도이다.
도 6은 자외선 조사에 대한 아보벤존(3%)과 목분(1%)이 혼합된 보습크림의 안정성을 나타낸 것으로, 자외선 조사 시간에 따른 300 nm의 파장에서 자외선 투과율의 변화를 나타낸 도이다.
도 7은 자외선 조사에 대한 아보벤존(3%)과 목분(1%)이 혼합된 보습크림의 안정성을 나타낸 것으로, 자외선 조사 시간에 따른 360 nm의 파장에서 자외선 투과율의 변화를 나타낸 도이다.
도 8은 목분(1%)이 혼합된 선크림(BIOTHERM)의 색상을 비교한 사진으로서, (a) 선크림, (b) 침엽수 목분이 혼합된 선크림, (c) 활엽수 목분이 혼합된 선크림, (d) 폐목재 분말이 혼합된 선크림의 색을 나타낸 도이다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 목분을 포함하는 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물에 관한 것이다.
상기 목분은 목질계 바이오매스를 미분쇄한 것이라면 제한없이 사용 가능하다. 목재의 종류는 예를 들면 침엽수 목분, 활엽수 목분 또는 폐목재를 분쇄하여 얻은 침엽수와 활엽수의 혼합 목분일 수 있고, 바람직하게는 침엽수 목분일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 침엽수 목분의 경우, 활엽수 목분 또는 폐목재 분말에 비해 밝은 색을 지녀 화장품에서의 사용이 용이하며, 수요자들의 수요 역시 높아 화장품 분야에의 적용에 바람직하다.
목분은 예를 들어, 그 색상이 백색과 색차(ΔE)가 약 30 내지 40일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 구체적인 예를 들자면 이를 보습 크림, 자외선 차단제 등의 화장품에 화장품 총 중량의 0.5 내지 7% 혼합하는 경우, 혼합 전 화장품 대비 색차(ΔE)가 약 3 내지 15일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
구체적으로, 상기 화장품이 보습 크림이고, 총 중량의 0.5 내지 7%의 목분이 혼합된 경우, 혼합 전 보습 크림 대비 색차(ΔE)가 약 3 내지 10 증가할 수 있고,
상기 화장품이 자외선 차단제이고, 총 중량의 0.5 내지 7%의 목분이 혼합된 경우, 혼합 전 자외선 차단제 대비 색차(ΔE)가 약 5 내지 15 증가할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 침엽수 목분의 경우, 활엽수 목분 또는 폐목재 분말에 비해 차단할 수 있는 자외선 파장의 범위가 넓어 자외선 차단 능력이 좋다.
목분의 입경은 200㎛ 이하일 수 있고, 바람직하게는 100㎛ 이하일 수 있고, 보다 바람직하게는 30㎛ 내지 100㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 목분의 입경이 200㎛ 초과이면 화장료 조성물에의 분산이 어려워지며, 피부 발림성이 저하될 수 있다. 목분의 입경이 작을수록 분산이 잘 이루어지며, 피부 발림성이 우수할 뿐만 아니라, 함량을 높일 수 있으나, 30㎛ 미만으로의 미분쇄는 기술상 어려울 수 있다.
목분의 함량은 특별히 한정되지 않으며, 화장료 조성물 총 중량 중 0.5 내지 10% 포함되는 것일 수 있다. 목분의 함량은 상기 범위 내에서 목분의 입경, 목표 자외선 차단 효율, 기타 성분들과의 분산 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 목분의 입경이 클수록 목분의 함량이 저하될 수 있고, 입경이 작을수록 보다 많은 양을 포함시킬 수 있다. 구체적으로, 목분의 입경이 100㎛ 이하이면, 목분은 조성물 총 중량 중 5% 이하로 포함될 수 있으며, 목분의 입경이 30㎛ 이하이면, 목분은 조성물 총 중량 중 10% 이하로 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
일반적으로 자외선 차단용 화장품 분야에서는 자외선을 파장에 따라 UVA(320 내지 400 nm)와 UVB(290 내지 320 nm)로 나눌 수 있는 데, 파장이 짧은 UVB의 경우 유기 자외선 차단제, 특히 목재에서 추출되는 리그닌 등의 성분을 포함하는 자외선 차단제에 의해 차단될 수 있으나, 파장이 긴 UVA의 경우 차단이 완벽하게 되지 않는다.
그러나, 본 발명의 목분을 포함하는 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물은 UVB 뿐만 아니라 UVA 역시 산란 또는 반사시킬 수 있다.
또한, 상기 조성물은 자외선을 차단할 수 있고, 차단하는 방식은 예를 들어, 목분이 자외선을 산란 또는 반사시키는 것일 수 있고, 목분이 자외선을 흡수하는 것일 수도 있으며, 바람직하게는 자외선을 산란 또는 반사시키는 것일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 목분은 보습 크림 또는 자외선 차단제 등의 통상 화장료 조성물에 혼합되어 사용될 수 있고, 바람직하게는 자외선 차단제와 혼합되어 사용할 수 있다.
상기 자외선 차단제는 자외선 흡수제 또는 자외선 산란/반사제일 수 있으며, 구체적으로는 자외선 흡수제일 수 있다.
상기 자외선 흡수제는 당 분야에 공지된 것이 제한없이 사용될 수 있으며, 예를 들어, t-부틸메톡시디벤조일메탄(t-butylmethoxy dibenzoyl methane), 디에틸아미노히드록시벤조일헥실벤조에이트(diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate), 에틸헥실트리아존(ethylhexyl triazone), 옥토크릴렌(octocrylene), 옥틸메톡시신나메이트(octyl methoxycinnamate), 이소아밀-p-메톡시신나메이트(isoamyl-p-methoxycinnamate), 비스에틸헥실옥실페놀메톡시페닐트리아진(bis-ethylhexyloxyl phenolmethoxy phenyl triazine), 옥틸살리실레이트(octyl salicylate), p-아미노벤조산(p-aminobenzoic acid), 벤조페논(benzophenones) 및 안트라닐레이트(anthranilates)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있으며, 바람직하게는 t-부틸메톡시디벤조일메탄(t-butylmethoxy dibenzoyl methane)을 포함하는 것일 수 있다.
상기 목분이 통상적인 화장료 조성물에 혼합되는 경우, 자외선 차단 효과가 증가될 수 있고, 자외선 차단제와 혼합되는 경우 자외선 차단 안정성이 증가됨과 동시에 자외선 차단 효과에 대한 시너지 효과가 나타날 수 있다.
상기 총 중량 중 침엽수 목분 0.5 내지 7 %가 통상적인 화장료 조성물, 예를 들어 자외선 투과율이 80 내지 100%인 보습 크림과 혼합되면 자외선 투과율이 약 55 내지 90%일 수 있고, 구체적으로, 침엽수 목분이 총 중량 중 0.5 내지 2 %로 상기 크림에 혼합되는 경우 자외선 투과율은 75 내지 90%일 수 있고, 침엽수 목분이 총 중량 중 2.5 내지 4 %로 혼합되는 경우 자외선 투과율은 60 내지 70%일 수 있고, 침엽수 목분이 총 중량 중 4.5 내지 7 %로 혼합되는 경우, 자외선 투과율은 55 내지 65%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 보습 크림에 활엽수 목분이 총 중량 중 0.5 내지 7%가 혼합되는 경우, 자외선 투과율이 약 60 내지 90%일 수 있고, 구체적으로, 활엽수 목분이 총 중량 중 0.5 내지 2 %로 상기 크림에 혼합되는 경우 자외선 투과율은 75 내지 90%일 수 있고, 활엽수 목분이 총 중량 중 2.5 내지 4 %로 혼합되는 경우 자외선 투과율은 65 내지 80%일 수 있고, 활엽수 목분이 총 중량 중 4.5 내지 7 %로 혼합되는 경우, 자외선 투과율은 60 내지 75%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 보습 크림에 폐목재 분말이 총 중량 중 0.5 내지 7%가 혼합되는 경우, 자외선 투과율이 약 70 내지 90%일 수 있고, 구체적으로, 폐목재 분말이 총 중량 중 0.5 내지 2 %로 상기 크림에 혼합되는 경우 자외선 투과율은 75 내지 90%일 수 있고, 폐목재 분말이 총 중량 중 2.5 내지 4 %로 혼합되는 경우 자외선 투과율은 75 내지 85%일 수 있고, 폐목재 분말이 총 중량 중 4.5 내지 7 %로 혼합되는 경우, 자외선 투과율은 70 내지 85%일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 목분이 총 중량의 4 내지 7%가 상기 보습 크림에 혼합되는 경우, 자외선 차단지수(SPF)가 1.1 에서 약 1.3 내지 1.5로 증가할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 목분이 총 중량의 0.5 내지 7%가 자외선 차단제와 혼합되는 경우, 자외선 차단지수(SPF)가 0.1 내지 30 증가할 수 있고, 구체적으로 침엽수 목분이 총 중량 중 0.5 내지 7%가 자외선 차단제와 혼합되는 경우, 자외선 차단지수(SPF)가 3 내지 30 증가할 수 있고, 활엽수 목분이 총 중량 중 0.5 내지 7%가 자외선 차단제와 혼합되는 경우, 자외선 차단지수(SPF)가 0.5 내지 20 증가할 수 있고, 폐목재 분말이 총 중량 중 0.5 내지 7%가 자외선 차단제와 혼합되는 경우, 자외선 차단지수(SPF)가 0.1 내지 15 증가할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
보다 구체적으로, 침엽수 목분이 총 중량 중 0.5 내지 2%가 상기 자외선 차단제에 혼합되는 경우 자외선 차단지수 증가량은 3 내지 15일 수 있고, 침엽수 목분이 총 중량 중 2.5 내지 4 %로 혼합되는 경우 자외선 차단지수 증가량은 5 내지 10일 수 있고, 침엽수 목분이 총 중량 중 4.5 내지 7 %로 혼합되는 경우, 자외선 차단지수 증가량은 15 내지 30일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 활엽수 목분이 총 중량 중 0.5 내지 2%가 상기 자외선 차단제에 혼합되는 경우 자외선 차단지수 증가량은 0.5 내지 10일 수 있고, 활엽수 목분이 총 중량 중 2.5 내지 4 %로 혼합되는 경우 자외선 차단지수 증가량은 2 내지 15일 수 있고, 활엽수 목분이 총 중량 중 4.5 내지 7 %로 혼합되는 경우, 자외선 차단지수 증가량은 4 내지 20일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 폐목재 분말이 총 중량 중 0.5 내지 2%가 상기 자외선 차단제에 혼합되는 경우 자외선 차단지수 증가량은 0.1 내지 5일 수 있고, 폐목재 분말이 총 중량 중 2.5 내지 4 %로 혼합되는 경우 자외선 차단지수 증가량은 1 내지 7일 수 있고, 폐목재 분말이 총 중량 중 4.5 내지 7 %로 혼합되는 경우, 자외선 차단지수 증가량은 2 내지 15일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 목분이 자외선 차단제에 혼합되는 경우, 자외선 차단제의 자외선 조사에 대한 안정성이 증가할 수 있는 데, 구체적으로, 자외선 차단제가 총 중량의 2 내지 5%을 포함하는 화장품에 총 중량의 0.5 내지 2%의 목분이 혼합되는 경우, 2시간 동안 자외선 투과율이 약 1 내지 60% 감소할 수 있고, 보다 구체적으로, 300 nm의 파장의 자외선 투과율이 2시간 동안 침엽수 목분의 경우 약 10 내지 50% 감소할 수 있고, 활엽수 목분의 경우 약 20 내지 60% 감소할 수 있고, 폐목재 분말의 경우 약 5 내지 40% 감소할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 360 nm의 파장의 자외선 투과율은 2시간 동안 침엽수 목분의 경우 약 20 내지 60% 감소할 수 있고, 활엽수 목분의 경우 약 15 내지 45% 감소할 수 있고, 폐목재 분말의 경우 약 15 내지 40% 감소할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 화장료 조성물은 화장료 조성물에 통상적으로 첨가되는 성분, 예컨대 항산화제, 안정화제, 가용화제, 비타민, 안료 및 향료와 같은 통상적인 보조제 및 담체를 추가적으로 포함할 수 있다.
상기 화장료 조성물은 당업계에서 통상적으로 제조되는 어떠한 제형으로도 제조될 수 있으며, 예를 들어, 용액, 현탁액, 유탁액, 페이스트, 겔, 크림, 로션, 파우더, 비누, 계면활성제-함유 클린싱, 오일, 분말 파운데이션, 유탁액 파운데이션, 왁스 파운데이션 및 스프레이 등으로 제형화될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보다 상세하게는, 유연 화장수 또는 영양 화장수 등과 같은 화장수, 훼이셜 로션, 바디로션 등과 같은 유액, 영양 크림, 수분 크림, 아이 크림 등과 같은 크림, 에센스, 화장연고, 스프레이, 젤, 팩, 선 스크린, 메이크업 베이스, 액체 타입, 고체 타입 또는 스프레이 타입 등의 파운데이션, 파우더 등의 제형으로 제조될 수 있다. 이 경우 상기 화장료 조성물은 유화제, 비누산, 용매, 착색제, 보존제, 항산화제, 소포제, 항균제, 항재침착제, 효소, 식물 또는 미네랄 오일, 지방, 형광물질, 살진균제, 굴수성 유발물질, 보습체, 방향제, 방향제 담체, 보존제, 단백질, 실리콘, 용해화제, 당 유도체, 일광차단제, 비타민, 식물 추출물, 왁스 등을 포함하는 부형제를 함유할 수 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 페이스트, 크림 또는 겔인 경우에는 담체 성분으로서 동물성유, 식물성유, 왁스, 파라핀, 전분, 트라가칸트, 셀룰로오스 유도체, 폴리에틸렌 글리콜, 실리콘, 벤토나이트, 실리카, 탈크 또는 산화아연 등이 이용될 수 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 파우더 또는 스프레이인 경우에는 담체 성분으로서 토스, 탈크, 실리카, 알루미늄 히드록시드, 칼슘 실리케이트 또는 폴리아미드 파우더가 이용될 수 있고, 특히 스프레이인 경우에는 추가적으로 클로로플루오로히드로카본, 프로판/부탄 또는 디메틸 에테르와 같은 추진체를 포함할 수 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 용액 또는 유탁액인 경우에는 담체 성분으로서 용매, 가용화제 또는 유탁화제가 이용되고, 예컨대 물, 에탄올, 이소프로판올, 에틸 카보네이트, 에틸 아세테이트, 벤질 알코올, 벤질 벤조에이트, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸글리콜 오일, 글리세롤 지방족 에스테르, 폴리에틸렌 글리콜 또는 소르비탄의 지방산 에스테르가 있다.
상기 화장료 조성물의 제형이 현탁액인 경우에는 담체 성분으로서 물, 에탄올 또는 프로필렌 글리콜과 같은 액상의 희석제, 에톡실화 이소스테아릴 알코올, 폴리옥시에틸렌 소르비톨 에스테르 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 에스테르와 같은 현탁제, 미소결정성 셀룰로오스, 알루미늄 메타히드록시드, 벤토나이트, 아가 또는 트라가칸트 등이 이용될 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다.
실시예
실시예 1. 목분의 종류에 따른 색 비교
목재 분말은 (주)지바이오텍에서 제공받았으며 침엽수와 활엽수 원목을 파쇄 및 분쇄하여 얻은 목분과 목재 폐기물(마루 등)을 파쇄 및 분쇄하여 얻은 폐목재 분말을 사용하였다.
본 발명에서 사용한 목분의 색을 도 1에 비교하였다. 도 1에서 볼 수 있듯이 침엽수를 분쇄하여 얻은 목분이 가장 밝은 색을 가지고 있었다. 그리고 분광측색계(코니카 미놀타 CM-2600d)를 사용하여 색을 수치로 비교하였다. 정반사를 포함한 전체 반사 양을 측정하는 SCI(specular component included) 모드와 정반사를 제외한 확산반사만을 측정하여 물질 자체의 색을 판단할 수 있는 SCE(specular component excluded) 모드를 사용하여 시료의 색을 측정하였고(표 1), CIE L*a*b* 색 공간을 이용해 수치로 표시하였다. CIE L*a*b* 색 공간에서 L*값은 밝기를 나타내며 L* = 100인 경우 흰색, L* = 0인 경우 검은색을 나타낸다. 이 색 공간에서 +a*는 적색 방향, -a*는 녹색 방향, +b*는 황색 방향, -b*는 청색 방향이다. 한편 △E 는 하기 수학식 1에 따라 계산되는 색차 값이다.
[수학식 1]
△E = [(△L*)2 + (△a*)2 + (△b*)2]1/2
일반적으로 △E = 2 이상일 경우 육안으로 두 색의 구별이 가능하다.
시료 SCI SCE
L* a* b* ΔE L* a* b* ΔE
백색 표준 99.5 -0.1 -0.1 0.0 97.3 -0.1 0.1 0.0
침엽수 목분 75.9 5.1 19.5 31.1 69.2 5.8 24.3 37.5
활엽수 목분 73.3 5.4 16.7 31.6 66.4 6.2 21.2 37.9
폐목재 분말 68.9 5.1 13.6 33.9 61.2 6.0 18.3 40.9
크라프트 리그닌 47.4 7.1 10.5 53.7 34.0 11.0 21.5 67.7
실시예 2. 목분 혼합크림의 자외선 투과 스펙트럼
목분이 실제 화장품 크림과 혼합하였을 경우 자외선 차단 성능을 나타내는지를 알아보기 위하여 목분과 일반 보습크림(NIVEA refreshingly soft moisturizing cream)을 혼합한 후 자외선 차단능력을 조사하였다. 이를 위해 크림에 목분을 중량 비율(1, 3, 5%)로 섞어 상온의 암실조건에서 24시간동안 600 rpm으로 혼합하였다. 깨끗하게 세척한 석영판 위에 Transpore tape를 부착하여 준비하고, 목분 혼합크림을 2 mg/cm2 의 양으로 판에 점적하고, finger coating을 하였다. 20분간 상온의 암실에서 건조시킨 뒤 UV-Vis 분광계(Cary 50)를 이용하여 투과율 스펙트럼을 측정하였다.
실험 결과 목분이 자외선 차단능을 가지고 있음을 알 수 있었고 유기 자외선차단제와는 다르게 UVB 및 UVA를 모두 차단할 수 있었다(도 2 내지 도 4). 보습크림과 비교하였을 때 목분의 농도가 높아 짐에 따라 자외선 차단능력 또한 증가함을 알 수 있었다. 폐목재로부터 얻은 분말에 비해 원목으로부터 얻어진 목분의 자외선 차단능력이 높았다. 자외선 투과 스펙트럼으로부터 자외선 차단지수(SPF)를 계산하였다. 보습크림은 1.1의 값을 나타내었고, 5% 중량비율의 목분 혼합크림의 경우 미묘한 차이는 있었지만 대략 1.3에서 1.5사이의 값을 보여주었다.
실시예 3. 목분 혼합크림의 색 비교
목분이 총 중량 중 1%로 혼합된 보습크림의 색을 측정해보았다. 육안으로 세 가지 목분을 혼합한 크림을 비교해 보면, 큰 차이점을 구별할 수 없었다 (도 5).
표 2에 나타낸 색차 데이터를 보면 침엽수로부터 얻어진 목분의 색이 가장 밝은 것을 알 수 있다. 기존의 보습크림의 색차 데이터와 비교해보면 큰 차이는 보이지 않았다.
시료 SCI SCE
L* a* b* ΔE L* a* b* ΔE
백색 표준 99.5 -0.1 -0.1 0.0 97.3 -0.1 0.1 0.0
보습크림 80.8 -0.0 1.5 18.7 78.7 0.0 1.9 18.7
침엽수 목분 77.7 1.4 6.9 23.0 75.4 1.5 7.5 23.1
활엽수 목분 75.1 1.5 7.3 25.5 73.2 1.6 7.8 25.3
폐목재 분말 74.0 2.1 7.0 26.6 71.8 2.2 7.6 26.6
실시예 4. 목분과 선크림의 자외선 차단 시너지 효과
목분이 기존 선크림의 보조성분으로 자외선 차단성능을 향상시킬 수 있는 지를 살펴보기 위해 실시예 2와 동일한 방법으로 목분을 시중에 판매되는 두 가지 선크림(BIOTHERM SPF 15와 KIEHL SPF 15)에 혼합하여 자외선 차단지수를 측정하였다. 목분이 혼합되지 않은 BIOTHERM 선크림은 약 SPF 11을 나타내었으며 목분을 혼합한 선크림은 자외선 차단지수가 크게 증가하였다 (표 3). 흥미롭게도 증가 정도는 보습크립에 혼합한 목분의 자외선 차단지수를 단순히 더한 것 이상이었다. 예를 들어 침엽수 목분이 보습크림에 5% 혼합되었을 때 SPF는 약 1.1에서 약 1.5로 약 0.4만큼 증가하였지만 표 3에서처럼 BIOTHERM 선크림에 5% 혼합되었을 때는 SPF가 약 11에서 약 37로 약 26만큼 증가하였다. 이와 비슷하게 표 4에 나타낸 바와 같이 KIEHL 선크림에 5% 혼합되었을 때는 SPF가 약 9에서 약 28로 약 19만큼 증가하였다. 이는 혼합된 목분이 선크림의 자외선 차단 소재와 시너지 효과를 나타낸다는 것을 말한다.
혼합 BIOTHERM 선크림 SPF (290-400 nm)
목분 혼합률 (중량 %) 0 1 3 5
침엽수 목분 10.8 ± 2.5 24.1 ± 2.5 17.8 ± 0.3 36.7 ± 1.1
활엽수 목분 19.5 ± 1.7 24.3 ± 1.7 30.0 ± 4.8
폐목재 분말 13.7 ± 1.1 15.3 ± 0.6 23.7 ± 2.3
혼합 KIEHL 선크림 SPF (290-400 nm)
목분 혼합률 (중량 %) 0 1 3 5
침엽수 목분 8.8 ± 0.6 12.1 ± 1.0 14.3 ± 0.7 27.5 ± 2.8
활엽수 목분 9.4 ± 0.4 11.9 ± 1.2 23.6 ± 1.4
폐목재 분말 9.0 ± 0.7 9.9 ± 0.5 11.6 ± 0.3
실시예 5. 목분이 유기 자외선 차단제의 광안정성에 미치는 효과
상용화된 선크림 속 자외선차단제 중 일부가 자외선에 대한 안정성이 낮다는 것이 잘 알려져 있다. 낮은 광안정성을 보이는 가장 대표적인 자외선 차단소재가 UVA에 가장 우수한 차단력을 가지고 있는 아보벤존이다. 이에 아보벤존(t-부틸메톡시디벤조일메탄(t-butylmethoxy dibenzoyl methane))을 3% 중량비율로 보습크림에 혼합한 뒤 실시예 2와 동일한 방법으로 석영판에 코팅하여 광안정성을 살펴보았고, 아보벤존이 혼합된 보습크림에 목분을 1% 중량비율로 혼합하여 목분이 아보벤존의 자외선 안정성에 미치는 효과를 조사하였다.
자외선(UVA)을 두 시간 동안 조사하면서 측정한 투과 스펙트럼을 도 6과 도 7에 나타내었다. 두 시간 자외선 조사 후 아보벤존이 혼합된 보습크림의 자외선 투과도(300 nm)가 64%에서 78%로 증가하였다. 이에 반해 목분이 첨가되었을 경우 자외선 투과도는 오히려 다소 감소하였다(도 6). 한편, 아보벤존 혼합 크림의 360 nm에서의 투과도는 두 시간 자외선 조사 후 48%에서 89%로 크게 증가하였다. 이는 아보벤존이 자외선에 의해 분해되기 때문으로 UVA(300 nm)의 투과율의 변화가 UVB(360 nm)에서의 투과율의 변화보다 컸으며, 목분이 혼합되었을 경우 이러한 급격한 투과율 증가가 개선된 것을 알 수 있다 (도 7).
예를 들면, 침엽수 목분을 혼합하였을 경우, 자외선 투과도는 23%에서 41%로 상대적으로 적게 증가하였다. 도 6과 도 7로부터 목분이 아보벤존의 자외선 안정성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 아보벤존이 포함된 선크림에 목분을 혼합하였을 경우에도 도 6과 도 7과 유사하게 자외선 조사에 의한 투과도 증가를 감소시킬 수 있었다.
실시예 6. 목분 혼합 선크림의 색 비교
목분이 1% 중량 비율로 혼합된 BIOTHERM 선크림의 색을 측정해보았다. 도 8에서 보는 바와 같이 목분 종류에 따른 혼합 선크림의 색은 큰 차이를 나타내지 않았다. 선크림과 비교하였을 때 역시 육안으로는 크게 구분할 수 없었다.
또한, 표 5에 나타낸 색차 데이터를 보면 목재를 분쇄하여 얻은 분말의 L* 값이 높은 것을 알 수 있다. 실시예 3에서와 마찬가지로 시중에 판매하고 있는 선크림과 비교하였을 때 목분 혼합크림의 색이 육안으로나, 색차 데이터를 보았을 때 큰 차이를 나타내지는 않았다.
시료 SCI SCE
L* a* b* △E L* a* b* △E
백색 표준 99.5 -0.1 -0.1 0.0 97.3 -0.1 0.1 0.0
선크림 80.2 -1.7 6.9 20.6 78.4 -1.6 7.3 20.3
침엽수 목분 73.5 -0.4 10.4 28.0 71.1 -0.4 11.1 28.4
활엽수 목분 72.2 0.4 11.2 29.5 70.2 0.4 11.9 29.6
폐목재 분말 69.9 1.7 10.7 31.6 67.3 1.8 11.7 32.2

Claims (8)

  1. 침엽수 목질부 목분을 포함하고, 상기 목분은 입경이 200㎛ 이하인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 목분은 상기 조성물 총 중량 중 0.5 내지 10% 포함되는 것인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 자외선은 UVA를 포함하는 것인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 자외선 흡수제를 더 포함하는 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 t-부틸메톡시디벤조일메탄(t-butylmethoxy dibenzoyl methane), 디에틸아미노히드록시벤조일헥실벤조에이트(diethylamino hydroxybenzoyl hexyl benzoate), 에틸헥실트리아존(ethylhexyl triazone), 옥토크릴렌(octocrylene), 옥틸메톡시신나메이트(octyl methoxycinnamate), 이소아밀-p-메톡시신나메이트(isoamyl-p-methoxycinnamate), 비스에틸헥실옥실페놀메톡시페닐트리아진(bis-ethylhexyloxyl phenolmethoxy phenyl triazine), 옥틸살리실레이트(octyl salicylate), p-아미노벤조산(p-aminobenzoic acid), 벤조페논(benzophenones) 및 안트라닐레이트(anthranilates)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 자외선 흡수제는 t-부틸메톡시디벤조일메탄(t-butylmethoxy dibenzoyl methane)인, 자외선 산란 또는 반사용 화장료 조성물.
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