【발명의 명칭】

미세먼지 흡착 방지용 화장료 조성물

【기술분야】

본 발명은 대한민국 중소기업청 지원하에 과제번호 S2341055에 의해 이루어진 것으로서， 상기 과제의 연구관리전문기관은 한국산업기술진흥원 (KIAT) , 연구사업명은 "Wor ld Class 300 R&D" , 연구과제명은 "K-Cosmet i c 선도형 기능성. 화장품용 피부세포 수용체 조절 기능성 신소재 발굴 및 이를 함유한 최적 피부전달기술" ， 주관기관은 코스맥스 (주)， 연구기간은 2013.09.01 ~ 2017.08.31이다.

본 발명은 미세먼지 흡착 방지용 화장료 조성물에 관한 것으로， 보다 상세하게는 음전하 (-)를 제공해주는 성분 (Anion donors)을 유효성분으로 함유하여 공장의 매연， 자동차 배기가스 등 오염물질이 함유된 미세먼지의 피부 접촉을 방지하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

【배경기술】

매년 봄철이면 황사와 함께 많은 관심을 받고 있는 미세먼지는 지름 10; m 이하인 미세먼지 (PM10)와 지름이 2.5 이하인 초미세먼지 (ΡΜ2.5)로 나뉜다. 이러한 미세먼지는 자동차 배기가스 등의 대기오염 물질과 공장의 매연 및 생활주변에서의 연소 등에서 발생하는 구리, 납과 같은 중금속 이 흔재되어 있어 피부 자체의 손상은 물론， 사람의 폐포까지 깊숙이 침투하여 각종 피부 질환 및 호흡기 질환을 유발한다.

2013년 국립환경과학원 조사에 따르면， 수도권 미세먼지 성분은 대기 중에서 다양한 반웅을 통해 생성된 2차 오염물질인 질산염， 황산염 및 유기탄소 등이 전체의 약 74%를 차지하는 것으로 나타났다 (서울시 전농동의 미세먼지 (PM10) 구성성분 분포는 유기 탄소 ( 19.4%) , 황산염 ( 17.2%)， 금속산화물 ( 14.9%)， 질산염 ( 14.6%) 및 원소탄소 (6.4%) 순으로 나타났다. 출처: 한국환경공단) . 이러한 오염물질들로 구성된 미세먼지는 신체에 닿는 것만으로도 각종 질환을 유발할 수 있다. 특히， 가장 쉽게 발생할 수 있는 질환으로 알레르기성 결막염이 있으며, 이외에도 아토피와 탈모현상 등이 있다. 이러한 질환은 미세먼지에 포함된 오염물질과의 피부 접촉만으로도 발생할 수 있는 질환이다. 미세먼지는 일반 먼지 (평균 약 20μη) 보다 훨씬 작은 크기로 육안으로 확인하기 힘들며， 이는 또한 피부 모공의 약 20분의 1에 불과하기 때문에 피부에서 차단되지 못하고 모공 속으로 쉽게 침투되어 제거가 어렵다. 한 번 흡수된 미세먼지는 피부에 각종 화학자극을 일으키는 것은 물론 각질세포와 지질막 등에 악영향을 끼쳐 피부 면역력을 저하시키고 여드름 유발， 피부 건조, 주름 증가 및 색소 침착 등과 같읔 피부 노화 현상을 더욱 가속화 시킨다. 따라서 미세먼지에 대한 피부 노출을 미리 차단하지 못하거나 침투된 미세먼지를 깨끗하게 제거하지 못하면 모공 속에서 염증 반웅을 일으켜 피부 트러블이 발생할 확률이 높다.

이러한 미세먼지에 의해 발생한 피부 문제를 해결하는 방법으로는 세안을 자주 하는 것과 미세먼지가 피부에 닿지 않도록 피부 청결 유지 화장품을 발라주는 방법이 있다. 종래의 미세먼지와 관련된 화장품 제품으로는 미세하고 풍성한 거품이 메이크업의 잔여물은 물론 모공 속으로 침투된 미세먼지와 노폐물까지 말끔하게 씻겨준다는 컨솁의 다양한 클렌징 제품이 주를 이루고 있다. 피부 속으로 침투된 미세먼지는 세안을 통해 어느 정도 제거가 가능하지만， 한 번 침투된 미세먼지를 완벽하게 제거하는 것은 불가능하다. 따라서 미세먼지의 피부 ^' 흡착 및 침투를 감소시켜 피부 트러블을 예방하는 것이 더욱 중요하다고 할 수 있다.

또한， 종래 선행 기술로서 대한민국 공개특허공보 제 1(3-2010-0056239호 (2010.5.27. 공개， 발명의 명칭: 다당체를 함유하는 중금속 및 미세먼지 홉착용 화장료 조성물)가 공개되었으나， 이러한 다당체는 미세먼지의 흡착을 방지 하기 않고 오히려 미세먼지의 흡착을 촉진하기 때문에 화장료에 포함될 경우 피부 트러블을 일으킬 우려가 있다.

이에， 본 발명자들은 상기 종래기술들의 문제점들을 극복하기 위하여 예의 연구노력한 결과， 미세먼지가 음전하 (―)를 띤다는 성질에 착안하여 정전기적 반발력을 이용하여 음전하 (-)를 띠는 화장료 조성물을 개발할 경우 피부에의 미세먼지 흡착을 방지할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

【발명의 상세한 설명】

【기술적 과제】

따라서， 본 발명의 주된 목적은 미세먼지가 피부에 흡착 및 침투 되지 못하도록 입자 표면 사이의 정전기적 반발력을 이용하여 미세먼지가 가지고 있는 음전하 (-)와 동일한 음전하 (-)를 가지는 성분을 함유한 화장료 조성물을 제공하는 데 있다.

또한 이렇게 만들어진 미세먼지 흡착 방지 화장료 조성물은 외부 오염물로부터 발생하는 피부 자극을 예방해주고 그로 인한 피부 염증과 트러블 생성을 감소시켜주어 피부 손상을 방지해 준다.

【기술적 해결방법】

본 발명의 한 양태에 따르면， 본 발명은 증류수, 화장용 기제， 및 음전하 (-) 공여물질 (Anion donors)을 유효성분으로 포함하는 미세먼지 흡착방지용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 미세먼지는 지름 10 이하의 먼지로서 황사， 자동차 배기가스， 공장 매연, 생활주변 €소가스, 중금속 등 대기 오염물질을 포함한다. 본 발명자들은 이러한 미세먼지의 표면 전위를 측정한 결과 음전하를 띤다는 것을 발견하였다.

본 발명에 있어서， 상기 음전하 (-) 공여물질은 음전하의 미세먼지를 반발할 수 있는 어떤 크기의 음전하도 떨 수 있으나, 바람직하게는 -30 내지 - 150mV의 제타 전위를 갖는 것을 특징으로 하는 미세먼지 홉착방지용 화장료 조성물을 제공한다. 상기 수치범위의 제타전위를 갖는 음전하 공여물질을 사용하면 최종 화장료 조성물에 미세먼지를 반발하기에 층분한 음전하를 띠게 만들어 줄 수 있다.

본 발명에 있어서， 상기 음전하 (-) 공여물질은 음전하 (-)를 제공할 수 있는 어떤 종류의 물질도 사용될 수 있으나， 바람직하게는 암모늄 라우릴 설페이트， 암모늄 라우레스 설페이트， 소듐 라우레스 설페이트， 소듐 디라우라미도글루타마이드 라이신, 소듐 라우릴 포스페이트， 디소듐 라우릴 포스페이트， 포타슘 라우레스 포스페이트 포타슘 라우릴 포스페이트， 라우릴 포스페이트， 디이에이-라우릴 설페이트， 디이에이―라우레스 설페이트로 이루어진 군으로부터 선택된 음이온 계면활성제인 것을 특징으로 하는 미세먼지 흡착방지용 화장료 조성물을 제공한다. 상기 음이온 계면활성제들은 대부분은 -

100 mV이상의 높은 음전하를 띠고 있다.

본 발명에 있어서， 바람직하게는 상기 조성물은 음이온 계면활성제 외에 양쪽성 계면활성제인 수첨 레시틴을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 흡착방지용 화장료 조성물을 제공한다. 본 발명의 실시예에서는 음이온 계면활성제만을 사용했을 때보다도 양쪽성 계면활성제인 수첨 레시틴을 추가하였을 때 최종적인 화장료 조성물의 음전하가 더 높아지는 것을 발견하였다. 본 발명에 있어서， 상기 미세먼지 흡착방지용 화장료 조성물은 상기 음전하 (-) 공여물질의 영향으로 음전하 (-)를 띠게 되는데， 바람직하게는 화장료 조성물이 전체로서 -20 내지 -100 mV의 제타 전위를 갖는 것을 특징으로 하는 미세먼지 흡착방지용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 증류수는 음전하 (-) 공여물질의 음전하가 이온화 상태로 유지될 수 있도록 도와준다. 또한， 상기 화장용 기제 (Cosmet i c bases)는 화장품의 제형 및 기능을 위해 기초적으로 포함되는 생리학적으로 허용되는 물질들을 의미하며， 종래 화장료의 기제로 사용되던 어떤 기제도 사용될 수 있으나， 바람직하게는 폴리올， 에센셜 오일 프로랄워터， 천연 보습제 등인 것을 특징으로 하는 미세먼지 흡착방지용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서， 바람직하게는 상기 화장료 조성물은 모공수축제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 흡착방지용 화장료 조성물을 제공한다. 상기 모공수축제는 당업계에 알려진 탄닌， 알코을， 아스코빅애씨드 등이 사용될 수 있으며， 본 발명의 조성물에서 미세먼지의 피부부착 및 모공침투를 막아주는 효과를 상승시켜 줄 수 있다.

본 발명에 있어서， 상기 화장료 조성물은 화장수， 스킨, 로션， 또는 에센스의 제형을 갖는 것을 특징으로 하는 미세먼지 흡착방지용 화장료 조성물을 제공한다. 본 발명에 있어서， 상기 화장료 조성물은 스프레이 또는 미스트의 형태로 피부에 간편하게 적용하는 것을 특징으로 하는 미세먼지 흡착방지용 화장료 조성물을 제공한다. 이하， 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.

본 발명은 음전하 (-)를 제공해주는 성분 (Anion donors)을 유효성분으로 함유하는 미세먼지 흡착 방지용 화장료 조성물을 제공한다.

본 발명자들은 미세먼지 흡착 방지 화장료 조성물 개발에 앞서 입도 및 표면 전위를 측정할 수 있는 동적광산란장치 (HORIBA, SZ-10으 Dynamic Light Scatter ing, DLS)를 이용하여 실외 및 실내 미세먼지의 표면 전위를 측정하였다. 실내 미세먼지는 평균 - 31.36 mV, 실외 미세먼지는 평균 -31.60 mV의 표면 전위를 나타냈다. 이에 따라 미세먼지의 피부 흡착 방지를 위해서는 음전하 (-)를 제공해주는 성분을 사용하여 같은 극끼리 서로 밀어내는 반발력을 이용， 피부에 미세먼지가 달라붙는 것을 감소시켜주도록 하였다.

따라서， 본 발명의 주된 목적은 피부에 음전하 (-)를 제공해 줄 수 있는 음이온 계면활성제를 사용하여 피부에 미세먼지가 흡착되지 않도록 하여 피부 트러블을 예방하는 화장료 조성물을 제공하는 데 있다. 본 발명에 따른 음이온 계면활성제는 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며， 화장료 조성물에 사용되는 통상적인 음이온 계면활성제를 포함할 수 있다. 구체적으로는 암모늄 라우릴 설페이트， 암모늄 라우레스 설페이트， 소듐 라우레스 설페이트， 소듐 라우릴 설페이트, 소듐 디라우라미도글루타마이드 라이신, 소듐 라우릴 포스페이트， 디소듐 라우릴 포스페이트， 포타슘 라우레스 포스페이트， 포타슘 라우릴 포스페이트， 라우릴 포스페이트， 글루타믹애씨드， 아스파틱애씨드, 디이에이-라우릴 설페이트， 디이에이-라우레스 설페이트 등이 있으나 상기한 물질들은 일예에 불과하며 상기한 바에 한정되는 것은 아니다. 상기 통상의 음이온 계면활성제들은 각각 단독으로 또는 흔합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는， 화장용 기제를 유상부 (A)와 수상부 (B)를 나누고 유상부에 상기 음전하 (-) 공여물질의 역할을 하는 음이온 계면활성제가 포함되도록 하여 가용화 제형을 제조하였다. 본 발명의 한 양태에 따르면， 본 발명은 하기 단계들을 포함하는 미세먼지 흡착 방지용 조성물의 제조방법을 제공한다:

a) 음이온 계면활성제， 폴리을을 흔합하고 70 〜 80 ^° C 온도에서 가온 용해시켜 유상부 (A)를 제조하는 단계;

b) 폴리올 및 기타 수용성 성분을 물에 분산 및 용해시켜 수상부 (B)를 제조하는 단계 ;

c) 상기 유상부 (A)를 70 〜 80 ^° C 온도에서 상기 수상부 (B)에 첨가한 후 방부제 (C)를 첨가한 다음 교반하는 단계; 및

d) 상기 교반후 반웅물을 여과지 또는 여과포로 여과하는 단계 .

【유리한 효과】 ᅳ

본 발명에 따르면， 음전하 (-) 공여물질 (Anion donors)을 유효성분으로 함유하는 미세먼지 흡착 방지용 화장료 조성물을 제공함으로써 공장의 매연， 자동차 배기가스 등 오염물질이 함유된 미세먼지의 피부 접촉을 방지할 수 있다. 또한， 본 발명에 따른 화장료 조성물은 미세먼지의 피부 흡착으로 인한 피부 자극 발생을 차단해주어 피부 트러블 발생을 예방하여 피부를 깨끗하게 보호해준다.

【도면의 간단한 설명】

도 1은 본 발명의 화장료 조성물의 제타 포텐샬을 측정하기 위한 동적광산란장치의 사진이다.

【발명의 실시를 위한 형태】

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이므로， 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다. 실시예 1 : 비교예 및 실시예의 제조

하기 표 1과 같은 조성 (단위: 중량 %)올 갖는 비교예 1 〜 3 및 실시예 1， 2의 화장료 조성물 (가용화 제형)을 제조하였다. 비교예는 음전하를 제공하는 성분을 함유하지 않는 통상적인 비이은 계면활성제로 제조된 가용화 제형의 화장료 조성물이고, 실시예 1 , 2는 음이온 계면활성제에서 선택된 1종 이상올 함유하는 화장료 조성물 및 양쪽성 계면활성제 수첨레시틴 (Hydrogenated lecithin)을 흔합하여 제조하였다. 구체적으로는 A상 (유상부)을 70 〜 80 ^° C로 가온 용해 시킨 후， 실온의 B상 (수상부)에 서서히 투입한다. 이 때， A상과 B상의 흔합물은 일정하게 교반을 한다. 그 후， 40 ^° C까지 넁각한 다음， C 파트 (방부제)를 투입하고, 넁각 및 여과 과정을 거쳐 각각의 제형을 제조하였다. 표 1에서， HCO-40 (PEG-40 Hydrogenated castor oi l , PEG-40 하이드로제네이티드 캐스터 오일) , HC0-60 (PEG-60 Hydrogenated Castor Oi l , PEG-60 하이드로제네이티드 캐스터 오일)과 0D-16(0ctyldodeceth-16, 옥틸도데세스- 16)은 비이온성 계면활성제이다.

【표 1]

음이온 계면활성제를 함유한 제형인 실시예들과 그 비교예에 대한 표면전위 측정을 아래와 같이 실시하였다. 표면전위는 앞서 언급한 동적광산란장치를 사용하여 관측을 수행하였다. 제조한 제형과 미세먼지와의 표면 전위 비교를 위하여 실내와 실외 미세먼지의 표면전위도 각각 측정하였다. 또한， 추후 설명할 흡착 방지 화장료 조성물의 미세먼지 탈착 효과에 사용된 미세먼지 대체 물질인 카본 블랙의 표면전위 측정도 함께 실시하였다.

【표 2]

【표 3】

그 결과， 표 3과 같이， 음전하 (-) 공여물질 (Anion donors)이 포함되지 않고 비이온 계면활성제만을 사용한 비교예들은 각 -2.20， -4.63 , -2.87 mV로 실내 ·실외 미세먼지와 카본 블랙보다 훨씬 낮은 음전하를 나타냈다. 반면, 음전하 제공 성분이 포함된 실시예 1은 -44.30 mV로 미세먼지나 카본블랙보다 높은 표면전위를 보여주었다. 또한， 음이온 계면활성제만 사용하는 것보다， 양쪽성 계면활성제인 수첨 레시틴을 흔합 사용한 실시예 2는 -53.53 mV로 가장 높은 표면전위를 보여 주었다. 실험예 2 : 미세먼지 탈착 효과

음이온 계면활성제를 함유한 제형의 미세먼지 탈착 효과를 확인하기 위해서 미세먼지 대체 물질로 미세먼지와 유사한 표면전위 및 크기를 가지는 카본블랙 (표면전위: -29.3 mV, 평균입도: 을 사용하였다. 탈착 효과 실험법은 비교예과 실시예를 각각 베이지 색의 인조가죽에 균일하게 도포 후， 자연건조 시킨 뒤 미세먼지 모델인 카본블랙을 그 위에 분사하여 탈착 정도를 전문 패널 10명에 의한 육안평가로 실시한다. 평가 방법은 10점 만점을 기준으로 분사한 카본블랙의 탈착 정도가 높을수록 높은 점수를 가지며 미세먼지를 효과적으로 탈착하여 미세먼지의 피부 흡착을 방지하는 것을 의미하였다.

【표 4】

상기 표 4에서 알 수 있듯이 음전하가 높을수록 미세먼지의 탈착 정도가 높은 것을 알 수 있었다. 이는 높은 음전하를 가지는 제형일수록 미세먼지와의 반발력으로 인하여의 미세먼지의 피부 흡착 방지에 더 큰 효과를 보일 것으로 판단될 수 있다. 실험예 3 : 피부 안전성 테스트

피부 질환이 없는 성인 남녀 20명을 대상으로 하여 상기 비교예 1과 표면 전위가 가장 높았던 실시예 2에서 제조된 각 제형의 자극 정도를 다음과 같이 평가하였다. 시험자들의 팔 전박에 의 시료를 도포한 후， 시험 부위를 밀폐한 후 24시간 동안 첩포하고， 첩포를 제거한 후 30분과 24시간 후에 피부에서의 반웅을 CTFA 가이드라인에 제시된 terminology에 의거하여 검사한다. 판정기준은 다음과 같다. 판정기준에 의해 얻어진 시험자들의 점수를 평균하여 1미만이면 저자극， 3미만이면 경자극， 5미만이면 중자극， 5이상이면 강자극으로 평가한다. 【표 5】 상기와 같이 비교예 1과 실시예 2 모두 피부 자극은 1미만으로 제품에 사용가능한 저자극 수준임을 알 수 있다. 본 발명의 음전하 (-) 공여 물질 (Anion donors)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 함유하는 화장료 조성물은 미세먼지와 동일한 음전하를 나타냄으로써 입자 표면 음전하 사이의 정전기적 반발을 이용하여 미세먼지의 피부 홉착을 감소시켜준다.