KR0149395B1 - 안정한 미백용 치약 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미백제로서 과산화물을 사용하는 치약조성물에 있어서, 물을 함유하지 않으며 과산화물의 안정화제로 폴리아크릴산을 일정량 함유하고 pH가 5.5 내지 8.5 임을 특징으로 하는, 장기간 보존시에도 안정한 미백용 치약 조성물에 관한 것이다.

Description

안정한 미백용 치약 조성물

본 발명은 경시안정성이 개선된 심미적 기능의 미백용 치약 조성물에 관한 것이다. 좀더 구체적으로, 본 발명은 미백제로서 과산화물을 사용하는 치약조성물에 있어서, 물을 함유하지 않으며 과산화물의 안정화제로 폴리아크릴산을 일정량 함유하고 pH가 5.5 내지 8.5 임을 특징으로 하는, 장기간 보존시에도 안정한 미백용 치약 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 치아변색요인은 외인성 변색과 내인성 변색으로 분류할 수 있다. 이중 외인성 치아변색은 음식물 찌꺼기나 니코틴, 커피, 홍차 등이 치아표면에 침착하거나 치면상의 치석이나 연성 침착물이 색소성분에 의해 염색됨에 의해서 발생할 수 있으며, 내인성 치아변색은 치아가 신경을 잃거나 테트라사이클린계 항상제를 과다복용하는 경우, 또는 노화현상을 그 원인으로 언급할 수 있다.

이러한 여러가지 원인에 의해 치아변색을 억제 또는 예방하기 위해서 오래전부터 미백용 치약이 상품화되어 사용되어 왔으나, 그 작용은 단순히 고 연마력을 가진 연마제를 치약에 함유시켜 물리적으로 치아표면을 연마시키고 치아의 표면을 매끈하게 함으로써 미백효과를 기대하는 것이었다. 그러나, 이러한 기능을 가진 미백용 치약은 그 효과가 기대에 미치지 못할 뿐아니라 오랜 기간 사용시 지나친 치아의 마모작용으로 과민성 치아 또는 치경부마모증을 유발시킬 수 있다는 문제점이 있다.

따라서, 치아의 마모와 같은 부작용이 없이 소기의 목적을 달성하기 위하여 화학적 작용에 의한 미백효과를 생각하게 되었으며, 여기에 사용된 것이 바로 과산화물이다. 과산화물에 의한 미백효과는 단기간을 사용한 후에라도 그 효과를 육안으로 확인할 수 있을 정도로 효과가 뛰어나며 여러가지 요인에 의하여 발생한 치아변색에 대하여 광범위하게 적용할 수 있다는 이점이 있다.

이와 같이, 과산화물이 치아의 미백효과를 증진시킨다는 것은 이미 잘 알려진 사실이나, 통상 사용하는 치약용 원료와 과산화물간에 상용성이 좋지 않아 제조후 과산화물의 급속한 분해, 제품중 가스발생 또는 상분리 현상 등을 야기시키므로 치약을 장기간 보관하는 경우 치약중의 과산화물 안정화에 문제가 있어 상품화에 어려움이 있었다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 지금까지 사용되어온 방법으로는 상용성이 양호한 원료와 상용성이 양호하지 않은 원료로 구분하여 적당한 용기에 충진시킴으로써 양치시 혼합하여 사용하는 방법을 들 수 있다.

이러한 원리로 미합중국 특히 제 4,687,663 호 및 제 5,020,694 호 등에는 디스펜스 형태의 트윈(twin)용기에 과산화물과 치약성분을 별도로 충진하여 사용시 두 성분을 동시에 압출하는 방법이 기재되어 있고, 미합중국 특허 제 5,122,365 호에는 사용시 효과도 증진시키고 경시 과산화물의 안정성도 개선하기 위하여 3가지 형태의 별도 포장으로 상품화된 것이 기재되어 있다. 이러한 3가지 형태는 산에 의해서 치아의 표면을 부착시켜 표면적을 넓게 만드는 1단계, 과산화물에 의한 표백반응의 2단계 및 산화티탄 등으로 치아표면을 매끈하게 하는 3 단계로 사용토록 되어 있다. 그러나, 이러한 상품의 경우 별도포장에 따른 포장비용의 증대와 사용시 번잡하다는 문제점이 지적되었다.

한편, 미합중국 특허 제 4,986,981 호에서는 치아 미백효과의 또다른 접근 방법으로 과산화물을 사용하지 않고 식물성 효소인 파파인(Papain)을 사용하였으나 이는 실제적 미백효과가 극히 미약한 것으로 판단되었다.

또다른 접근방법으로 미합중국 특허 제 4,891,211 호에서는 중조, 폴리에틸렌글리콜 및 비이온성 계면활성제 등을 사용하여 치약중 과산화물의 안정화를 시도하였으나 궁극적으로 과산화물이 안정화된 것은 아니었으며, 상온에서의 상분리 현상이 극심하여 상품으로서의 가치가 많이 손상되었다.

이와 같은 상황에서, 본 발명자들은 미백제로서 과산화물을 사용하면서 치약 조성물 중의 과산화물을 안정화시키기 위하여 지금까지 전혀 사용된 바 없는 폴리아크릴산을 안정화제로 사용하고, 물을 함유하지 않으며 조성물의 pH를 일정 범위로 유지시키면 과산화물의 경시안정성 및 상태안정성이 현저하게 개선됨을 발견하고, 이러한 발견에 기초하여 발명을 더욱 구체화한 결과 본 발명을 완성하게 되었다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 미백제로서 과산화물을 사용하는 치약조성물에 있어서, 물을 함유하지 않으며 과산화물의 안정화제로 폴리아크릴산을 함유하고 pH가 5.5 내지 8.5 임을 특징으로 하는 미백용 치약조성물에 관한 것이다.

과산화물로는 과산화요소, 과산화탄산나트륨 및 과산화칼슘 중에서 선택된 1종 이상을 치약 전체에 대하여 과산화수소로서 0.5 내지 5 중량% 범위로 사용하며, 바람직하게는 과산화수소로서 0.5 내지 3 중량% 사용한다. 0.5 중량%이하에서는 미백효과가 미약하며, 5 중량%를 초과하는 경우에는 장기간 사용시 과민성 치아 또는 치은 자극 등의 부작용을 야기시킬 수 있기 때문이다.

상기 과산화물의 경시안정성 및 상태안정성을 양호하게 하기 위해 본 발명자들에 의해 선택되어 사용된 폴리아크릴산은 통상 증점제 또는 분산제의 목적으로 사용되는 원료로서 국내 화장품 원료기준집에도 등재되어 있으며, 상품명인 카보폴(Carbopol)이란 이름으로 널리 알려져 있다.

본 발명에서는 이러한 폴리아크릴산을 과산화물에 의해 미백효과를 나타내는 치약 조성물중에 함유시킴으로써 과산화물의 경시안정성을 크게 향상시킬 수 있었으며 그 구체적인 결과는 하기 실시예에 나타내었다. 폴리아크릴산에는 제조조건에 따라서 여러가지 종류가 있으나, 본 발명에서 사용하기에 효과적인 것은 카보폴 934, 카보폴 940, 카보폴 941 및 카보폴 1342 이며, 또한 최근에 분산성이 양호하도록 개발된 카보폴 ETD 2001, 카보폴 ETD 2050 또는 카보폴 ETD 2020 도 효과적인 것으로 나타났다.

이들의 바람직한 사용량은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여, 0.1 내지 3 중량% 이다. 안정화제를 지나치게 소량으로 사용할 경우에는 과산화물의 안정화 효과가 미약할 뿐아니라 제품의 상태안정성도 매우 불량하게 된다. 또한, 3중량% 이상의 과량 사용시에는 시간 경과에 따라 제품의 점도를 급격히 상승시켜 유동성이 없는 겔(Gel) 상태로 만들어 치약이 튜브 포장물로 부터 압출이 잘 되지 않는 단점이 있다.

이와 같이 안정화제를 사용함과 동시에, 본 발명에서는 치약조성물중 과산화물의 경시 안정성을 더욱 향상시키기 위하여 현재 대부분의 치약에 물을 사용하고 있는 것과 달리 본 발명에 따른 치약조성물 중에 물을 함유시키지 않았다. 또한, 본 발명에 따른 치약 조성물은 그 pH를 일정범위, 즉 pH 5.5 내지 8.5.로 유지시켜 제조하였다. 제품의 pH가 5.5 이하일 경우에는 치아에 탈석회화 현상을 야기시켜 인체에 해로울 수 있으며, pH가 8.5 이상으로 유지될 경우에는 과산화물의 안정성이 떨어지기 때문에 본 발명에 따른 소기의 목적을 달성하는데 지장이 있기 때문이다.

치약 조성물에 통상 함유되는 연마제 성분으로는 침강실리카, 실리카겔, 지르코늄실리케이트, 인산일수소칼슘, 함수알루미나 중에서 선택된 1종 이상을 5내지 50 중량% 사용하는 것이 바람직하며, 입자 크기도 연마제의 종류에 따라 다소 차이가 있지만 20㎕ 이하인 것을 사용함이 바람직하다.

습윤제는 치약이 공기중에 노출될 때, 고화되는 것을 방지하고 연마제와 함께 치약의 바디(body)역할을 하는 성분으로서 솔비톨 수용액(70%), 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 자일리톨 등 중에서 선택된 1종 이상을 사용한다. 그러나, 본 발명에서는 과산화물의 경시안정화를 위하여 물을 사용하지 않아야 하는 바, 솔비톨 수용액(70%)은 사용하지 않는다.

또한, 치약조성물중에는 사용목적에 따라 적당한 약효제를 사용할 수 있으며, 약효제로는 충치 예방제와 치주질환 예방제 등을 언급할 수 있다. 이 중, 충치 예방제로는 대표적으로 불소화합물이 사용되고, 구체적으로는 불화나트륨, 제일 불화인산나트륨, 아민플로라이드 등을 들 수 있으며 이중에서 선택된 1 종 이상을 0.1 내지 3 중량% 사용할 수 있다. 그외에도 구강내 충치균의 살균목적으로 양이온성 계면활성제가 소량 첨가되기도 하며, 프라그의 억제 및 제거를 위해 효소류를 사용할 수도 있다. 치주질환 치료제로는 높은 삼투작용으로 소독, 살균효과를 가지며, 부종 및 출혈을 억제시키는, 염화나트륨, 지혈작용이 있는 항플라스민제로 트라넥삼산, 아미노카프론산, 항염 수렴작용이 있는 알란토인 유도체와 각종 비타민류 등이 사용될 수 있다.

또한, 통상의 치약에서는 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 카라기난, 잔탄검 등과 같은 결합제의 사용이 필수적인데, 본 발명의 경우는 안정화제로 사용된 폴리아크릴산이 이와 같은 역할도 동시에 가지므로 별도의 결합제를 사용할 필요가 없다.

기포제는 세정작용을 도와주며, 약효제의 분산 및 침투를 신속하게 하고 계면장력을 감소시켜 주므로 구강내 이물질을 쉽게 떨어지게 하는 작용을 한다. 기포제로는 주로 음이온 계면활성제인 라우릴황산나트륨, 라우로일산코실산나트륨, 알킬황산나트륨 등이 사용되고, 보조적으로 비이온 계면활성제인 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 공중합체, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르, 설탕 지방산 에스테르 등이 사용된다. 기포제의 사용량은 음이온 또는 비이온 계면활성제 중에서 선택된 1 종 이상을 0.5 내지 5.0 중량% 사용하는 것이 바람직하다.

그 밖에 본 발명에 따른 치약 조성물의 사용감을 좋게 하기 위해 향료 및 감미제를 사용할 수 있다. 이러한 목적으로 사용되는 향료로는 페파민트, 스피아민트, 윈터그린, 세이지, 유칼립톨오일, 메틸살리실레이트와 기타 과일추출물 등을 언급할 수 있으며, 적당한 사용량은 0.01 내지 2 중량% 이고, 감미제로는 락토오스, 아스파탐, 사카린 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 사카린을 0.05 내지 1 중량 % 사용한다.

상기 설명한 바와 같은 구성으로 하여 본 발명에 따른 치약 조성물을 제조하고 그 치약중에 함유된 과산화물의 경시 안정성, 치약조성물의 경시 상태안정성 및 미백효과에 대해 시험해 본 결과, 본 발명의 치약 조성물이 기존의 조성물에 비하여 훨씬 우수한 것으로 나타났으며(표 2,3,4 및 5 참조), 따라서 본 발명자들이 소기에 의도했던 효과를 달성하였음을 확인하였다.

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이에 한정되지는 않는다.

[실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3;]

하기 표 1 에 나타낸 바와 같은 구성비로 본 발명에 따른 치약 조성물(실시예 1 내지5) 및 이와 비교하기 위한 기존의 치약 조성물(비교예 1 내지 3)을 제조하였다.

제조 방법을 설명하면 다음과 같다.

습윤제에 안정화제로 폴리아크릴산을 분산시킨 후, 여기에 연마제 및 기타성분들(감미제, 방부제 및 약효제 등)을 투입하여 균일하게 교반하였다. 기포제와 향료 및 과산화물을 투입하고 진공상태를 유지하면서 완전히 교반시켰다.

마지막으로 pH 조정제를 투입하여 제품의 pH를 맞춘 후, 진공상태에서 추가로 30분간 교반하여 최종제품을 수득하였다.

[실험예 1:치약조성물중 과산화물의 경시안정성 평가]

실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 2 의 치약 조성물을 상온 및 40℃에서 각각 보관하면서 일정기간 간격으로 조성물중의 과산화물 함량을 정량하였다.

정량은 과망간산칼륨 용액에 의한 공지의 산화환원 정량법을 사용하였으며, 초기 과산화물의 투입량을 100으로 보고 시간경과에 따른 잔존량을 백분율로 나타낸 실험결과를 하기 표 2 및 3 에 나타내었다.

상기 표 2 및 3 의 결과로 부터 알 수 있듯이, 비교예의 치약 조성물에 비하여 본 발명에 따른 치약 조성물이 상온 및 40℃ 모두에서 과산화물의 경시 안정성이 우수한 것으로 나타났으며, 특히 상온에서는 6 개월 이후부터, 40℃ 에서는 2 개월 이후부터 그 차이가 현격히 나타났다.

[실험예 2: 치약 조성물의 경시 상태안정성 평가]

실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3 의 치약 조성물을 상온 및 40℃에서 각각 보관하면서 하기 기준에 따라 일정기간 간격으로 치약 조성물의 상태안정성을 평가하였다.

평가기준

◎:매우 양호(제조직후와 모든 상태 동일)

○:비교적 양호(치약의 표면만 약간 거침)

△:비교적 불량(상분리 현상 나타남, 변색 현상 보임)

x:불량(상분리 현상 심함, 가스발생등)

상기 표4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 치약 조성물이 기존의 조성물에 비해 상태안정성도 우수하며, 이러한 현상은 시간이 경과함에 따라 더욱 현저하였다.

[실험예 3: 치약 조성물의 미백효과 평가]

1) 사람치아에 대한 평가 실험

실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3 에 따른 치약 조성물의 얼룩제거 효과를 다음과 같은 방법으로 평가하였다. 담배, 커피, 홍차, 설탕 및 칼슘을 혼합하여 겔(Gel) 상태로 만든 다음, 회전이 가능하도록 모터가 장착된 기기의 바닥 용기에 옮기고, 20 내지 30대의 건강한 사람으로 부터 발치한 치아 표본을 에폭시수지로 고정시켜 노출면적이 가로x세포=2㎜x2㎜가 되도록 시편을 제작한후, 회전판에 부착시켜 3일동안 운영하여 강제적으로 얼룩을 부착시켰다. 이때, 회전판의 중앙에 백열등을 설치하여 시편에 부착된 얼룩을 건조시킴으로서의 얼룩의 부착을 촉진시켰다. 마지막 날에 얼룩이 형성된 시편을 꺼내 색차계(Model:SZ, Nippon Denshoku 사)를 이용하여 백색도를 측정하고, 왕복운동이 가능하도록 특별히 고안된 연마력 측정기에 시편을 고정시킨 다음, 부드러운 칫솔모를 운동축에 고정시켜 시편과 마찰할 수 있도록 만들었다. 이때, 칫솔모 끝에 각각의 실시예 및 비교예 조성물을 0.5g 씩 동일하게 올려놓고 분당 180회 왕복운동을 할 수 있도록 30 분간 운영한 다음, 시편을 꺼내 다시 색차계를 이용하여 시편의 백색도 개선 정도를 측정한 후 백분율로 계산하여 그 결과를 하기 표 5 에 나타내었다.

2) 면포를 이용한 평가 실험

적포도주로 침적되어 있는 면포의 백색도를 1)에 기술되어 있는 바와 같이 색차계를 이용하여 측정하였다. 그 후, 100㎖ 비이커에 증류수 50㎖ 를 가하고 실시예 1 내지 5 및 비교예 1 내지 3 에 따른 치약 조성물을 각각 5g 씩 가하였다. 상기 면포를 비이커 바닥으로 부터 일정한 높이로 이격시킨 다음 2시간 동안 교반시켰다. 면포를 꺼내 건조시키고 다시 색차계를 이용하여 면포의 백색도를 측정함으로써 얼룩의 개선 정도를 백분율로 평가하고, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

상기 표5으로 부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 치약 조성물이 비교예의 조성물보다 사람치아 및 면포에 대한 미백 효과(백색도 증가 효과)가 더욱 우수한 것으로 평가되었다.

Claims (6)

1. 미백제로서 과산화물을 사용하는 치약조성물에 있어서, 물을 함유하지 않으며 안정화제로 폴리아크릴산을 함유하고 pH가 5.5 내지 8.5 임을 특징으로 하는 미백용 치약 조성물.
2. 제1항에 있어서, pH의 조정제로서 제 2 인산나트륨, 제 3 인산나트륨, 피로인산나트륨, 피로인산칼륨 탄산수소나트륨, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화 암모늄, 트리에탄올아민, 구연산 또는 구연산나트륨 중에서 선택된 1 종 이상을 사용하는 치약조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 과산화물이 과산화요소, 과산화탄산나트륨 또는 과산화칼슘중에서 선택된 1 종 이상의 치약조성물.
4. 제 3 항에 있어서, 과산화물을 치약조성물 전체에 대하여 과산화수소로써 0.5 내지 5 중량% 함유하는 치약조성물.
5. 제 4 항에 있어서, 과산화물을 0.5 내지 3 중량% 함유하는 치약조성물.
6. 제 1 항에 있어서, 폴리아크릴산을 0.1 내지 3 중량% 함유하는 치약조성물.