KR0163502B1 - 안정한 미백용 액상 치약 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미백제로써 과산화물을 사용하는 치약 조성물에 있어서, 안정화제를 사용하여 과산화물을 안정화시킨 저점도의 유동성 액상과 pH가 7.5 내지 10.5인 염기성 액상 치약을 격막이 있는 이중용기 또는 별도의 용기에 충진하여 사용시 적당량(약 1:1)의 중량비로 배합하는 것을 특징으로 하는 미백용 치약 조성물에 관한 것이다.

Description

안정한 미백용 액상 치약 조성물

본 발명은 경시 안정성이 개선되고 사용시 효과가 우수한 심미적 기능의 미백용 액상 치약 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 미백제로서 과산화물을 안정화시킨 저점도의 유동성 액상과 pH가 7.5 내지 10.5인 염기성 액상 치약을 격막이 있는 이중용기 또는 별도의 용기에 충진하여 사용시 적당량의 중량비로 배합하는 안정하고 효과적인 미백용 액상 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 항생제를 과다복용하는 경우 노화현상을 그 원인으로 언급할 수 있다.

이러한 여러가지 원인에 의한 치아변색을 억제 또는 예방하기 위해서 오래전부터 미백용 치약이 상품화되어 사용되어 왔으나, 그 작용은 단순하고 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 특허 제4,687,663호 및 제5,020,694호 등에서는 디스펜스형태의 트윈(twin)용기에 과산화물이 함유된 고점도의 겔(gel)상과 통상의 페이스트(paste)상의 치약을 별도로 충진하여 사용시 두 성분을 동시에 압출하는 것으로 되어 있으나 고점도인바 장기간 사용시 입구(토출구)부분의 경화현상으로 토출양이 일정치 않은 문제점이 있다. 또한 과산화물에 의한 미백효과를 기대하려면 두개의 상이 충분히 혼합되어야 하나 짧은 양치시간에 두개의 고점도의 겔상과 페이스트상을 혼합하는데는 문제점이 있는 것으로 판단된다.

미합중국 특허 제5,122,365호에서는 사용시 효과도 증진시키고 과산화물의 경시안정성도 개선하기 위하여 3가지 형태의 별도 포장으로 상품화한 것이 기재되어 있다. 이러한 3가지 형태는 산에 의해서 치아의 표면을 부식시켜 표면적을 넓게 만드는 1단계, 과산화물에 의한 표백반응의 2단계 및 산화티탄 등으로 치아표면을 매끈하게 하는 3단계 사용토록 되어 있다. 그러나 이러한 제품은 사용시 불편할 뿐만 아니라 산(acid)용액에 의한 치아표면 처리를 하고 있으므로 치아의 탈석회화 작용으로 치아의 경도를 저하시킬 수도 있다.

한편, 미합중국 특허 제4,986,981호에서는 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 제4,891,211호에서는 중조, 폴리에틸렌글리콜 및 비이온성 계면활성제 등을 사용하여 치약중 과산화물의 안정화를 시도하였으나 궁극적으로 과산화물이 안정화된 것은 아니었으며, 상온에서의 상분리 현상이 극심하여 상품으로서의 가치가 많이 손상되었다.

이에 본 발명자들은 종래 기술로 부터 심미기능을 가진 미백치약에 대하여 연구검토해본 결과, 다음과 같은 사항이 필연적이라는 것을 밝혀냈다.

우선 미백효과를 양호하게 하기 위해서는 과산화물의 사용이 반드시 필요하며 이러한 과산화물을 치약중 안정화하기 위해서는 여러 치약성분들에 대한 선별과 안정화제의 첨가가 필요하다. 그러나 과산화물의 치약중 안정화를 지나치게 시킬 경우 사용시 과산화물의 분해가 발생되지 않아 미백효과가 떨어질 것이며 이와 반대로 미백효과를 양호하게 만들면 경시 안정성이 불량하게 될 것이다. 따라서 과산화물의 경시안정성과 사용시 미백효과를 모두 양호하게 만들려면 이중용기의 사용으로 보관시에는 과산화물을 안정화시키고 사용시에는 2가지의 내용물에 양치시 쉽게 혼합될 수 있도록 저점도의 유동성 액상으로 제조하는 것이 바람직하다.

본 발명은 미백제로서 과산화물을 사용하는 치약조성물에 있어서, 안정화제를 사용하여 과산화물을 안정화시킨 저점도의 유동성 액상과 pH가 7.5 내지 10.5인 염기성 액상 치약을 격막이 있는 이중용기 또는 별도의 용기에 충진하여 사용시 약 1:1의 중량비로 배합하는 것을 특징으로 하는 미백용 액상 치약 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 과산화물로는 과산화요소, 과산화나트륨, 과산화칼슘 및 과산화수소중에서 선택된 1종 이상을 사용한다. 과산화물을 안정화시킨 유동성 액상 전체에 대하여 과산화수소는 1 내지 10중량% 사용한다. 이는 사용시 치약전체에 대하여는 0.5 내지 5중량%에 해당하는 과산화수소의 양이다. 과산화수소의 사용량이 0.5중량% 이하에서는 미백효과가 미약하여 상품가치가 떨어지며, 5중량% 이상에서는 장기간 사용시 치아과민성이나 치은자극 등의 부작용을 야기시킬 수 있다.

상기 과산화물을 저점도의 유동성 액상 형태로 안정화시키기 위해서는 과산화물을 용해시키는 용제와 별도의 안정화제의 선택이 매우 중요하다. 본 발명에서 용제로는 다가 알콜류인 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 농글리세린을 1종 또는 2종 이상을 사용한다.

또한 과산화물의 안정화 및 점도 조절의 목적으로 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 하이드록시 에틸셀룰로오즈를 1종 또는 2종 이상 사용한다.

안정화제의 바람직한 사용량은 각각의 분자량에 따라 다소 차이는 있으나 0.2에서 10중량%가 적당하다. 안정화제의 사용량이 0.2중량% 이하에서는 과산화물의 경시 안정성이 불량하고 10중량% 이상에서는 지나친 점도상승으로 유동성이 불량해질 수 있다.

또한 본 발명에서는 사용시 사용감을 양호하게 하기 위하여 향료성분이나 감미성분등이 첨가될 수 있다.

이상과 같은 과산화물이 안정화된 저점도의 유동성 액상의 제조직후 최종점도는 25℃에서 2,000 내지 15,000cps이며 단독으로 구강내 사용시에는 과산화물의 분해가 늦어 미백효과가 미약할 뿐만 아니라 치약의 고유기능인 연마제에 의한 세정작용은 기대할 수 없다.

따라서 본 발명에서는 pH가 7.5 내지 10.5인 염기성 액상 치약을 동시에 사용하므로 구강내에서 과산화물의 분해를 촉진하여 짧은 양치시간동안 최대한의 미백효과를 나타낼 수 있을 뿐만 아니라 통상의 치약에서 기대되는 세정효과, 충치예방효과등도 기대할 수 있다.

즉 염기성 액상 치약은 통상의 액상 치약에서 pH 조절제를 사용하여 pH를 7.5 내지 10.5로 조정한 것으로써 사용시 과산화물의 pH를 약알카리성으로 변화시켜 과산화물의 분해를 촉진하여 미백효과를 증가시키는 것으로 생각된다.

염기성 액상 치약은 연마제, 습윤제, 결합제, 기포제 및 첨가제류로 구성되며, 그 구성성분과 사용량은 통상의 액상 치약과 동일하다.

그러나 통상의 구성성분으로 액상 치약을 제조할 경우 pH가 거의 중성이므로 별도의 pH 조절제를 사용하여 최종제품의 pH를 7.5 내지 10.5로 조절할 필요가 있다.

이러한 pH 조절제로는 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화칼륨 등과 같은 강알카리성 물질 또는 제3인산나트륨, 피로인산나트륨, 피로인산칼륨 및 탄산수소나트륨 등과 같은 약알카리성 물질 모두가 사용가능하다.

또한 염기성 액상 치약의 점도도 사용성면에서 매우 중요한 요소이며 특히 격막이 있는 이중용기 사용시에 더욱 중요하다. 따라서 제조직후 최종점도를 과산화물이 안정화된 저점도의 유동성 액상과 동일하에 조절하는 것이 좋다. 보다 바람직하게는 사용할 용기에 두 액상을 동일 중량비로 충진후 계속적으로 내용물을 토출하여 두 액상이 동시에 소진되는 점도를 실험적으로 선정하는 것이다. 즉 두 액상의 흐름성이 다소 차이가 있고, 포장품의 사용에 따라서도 차이가 있기 때문에 실험적으로 최종점도를 선정하는 것이 좋다.

상기 설명한 바와 같은 구성으로 하여 본 발명에 따른 치약 조성물을 제조하고 그 치약중에 함유된 과산화물의 경시 안정성, 치약 조성물의 경시 상태안정성 및 미백효과에 대해 시험해 본 결과, 본 발명의 치약 조성물이 기존의 조성물에 비하여 훨씬 우수한 것으로 나타났다(후술하는 표 3,4,5 및 6 참조).

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 4 및 비교예 1 내지 4]

하기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같은 구성비로 본 발명에 따른 치약 조성물(실시예 1 내지 4) 및 이와 비교하기 위한 기존의 치약 조성물(비교예 1 내지 4)을 다음과 같은 방법으로 제조하였다.

실시예의 과산화물 함유 유동성 액상의 경우 용제에 미백제와 향료를 용해분산시킨후 안정화제를 서서히 분산시켜 제조하였다.

실시예의 염기성 액상 치약 경우 습윤제에 결합제, 약효제, 감미제 및 연마제를 분산시킨후 기포제를 투입하고 진공상태를 유지하면서 완전히 교반하였다.

마지막으로 용제에 pH조정제를 용해시켜 투입한후 진공상태에서 추가로 약 20분간 교반하여 최종제품을 수득하였다.

비교예의 조성물 경우 습윤제에 결합제, 약효제, 기타 첨가제 및 연마제를 분산시킨후 기포제를 투입하고 진공상태를 유지하면서 완전히 교반하였다. 마지막으로 미백제를 투입한후 진공상태에서 추가로 약 20분간 교반하여 최종제품을 수득하였다.

[실험예 1]

치약조성물중 과산화물의 경시안정성 평가

실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2 및 4의 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 3 및 4에 나타내었다.

상기 표 3 및 4의 결과로 부터 알 수 있듯이, 비교예의 조성물에 비하여 본 발명에 따른 치약 조성물이 상온 및 40℃ 모두에서 과산화물의 경시 안정성이 매우 우수한 것으로 나타났다.

[실험예 2]

치약 조성물의 경시 상태안정성 평가

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4의 치약 조성물을 상온 및 40℃에서 각각 보관하면서 하기 기준에 따라 일정기간 간격으로 치약 조성물의 상태안정성을 평가하였다.

[평가 기준]

◎:매우 양호(제조직후와 모든 상태 동일)

○:비교적 양호(치약의 표면만 약간 거침)

△:비교적 불량(상분리 현상 나타남, 변색 현상 보임)

×:불량(상분리 현상 심함, 가스발생등)

상기 표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 치약 조성물들이 기존의 조성물에 비해 상태안정성이 우수하며 이러한 현상은 시간이 경과함에 따라 더욱 현저하였다.

[실험예 3]

치약 조성물의 미백효과 평가

1) 사람치아에 대한 평가 실험

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에 따른 치약 조성물의 얼룩제거 효과를 다음과 같은 방법으로 평가하였다. 담배, 커피, 홍차, 설탕 및 칼슘을 혼합하여 겔 상태로 만든 다음, 회전이 가능하도록 모터가 장착된 기기의 바닥 용기에 옮기고, 20 내지 30대의 건강한 사람으로 부터 발치한 치아 표본을 에폭시수지로 고정시켜 노출면적이 가로×세로=2mm×2mm가 되도록 시편을 제작한후, 회전판에 부착시켜 3일동안 운영하여 강제적으로 얼룩을 부착시켰다. 이때, 회전판의 중앙에 백열등을 설치하여 시편에 부착된 얼룩을 건조시킴으로써 얼룩의 부착을 촉진시켰다. 마지막 날에 얼룩이 형성된 시편을 꺼내 색차계(Model:SZ, Nippon Denshoku사)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 조성물을 0.5g씩 동일하게 올려놓고(실시예 조성물의 경우 과산화물 함유 유동성 액상 0.25g, 염기성 액상 치약 0.25g을 각각 사용함) 분당 180회 왕복운동을 할 수 있도록 30분간 운영한 다음, 시편을 꺼내 다시 색차계를 이용하여 시편의 백색도 개선정도를 측정한 후 백분율로 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

2) 면포를 이용한 평가 실험

적포도주로 침적되어 있는 면포의 백색도를 1)에 기술되어 있는 바와 같이 색차계를 이용하여 측정하였다. 그 후, 100ml 비이커에 증류수 50ml를 가하고 실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4에 따른 치약 조성물을 각각 5g씩 가하였다(실시예 조성물의 경우 과산화물 함유 유동성 액상 2.5g, 염기성 액상 치약 2.5g을 각각 사용). 상기 면포를 비이커 바닥으로 부터 일정한 높이로 이격시킨 다음 2시간동안 교반시켰다. 면포를 꺼내 건조시키고 다시 색차계를 이용하여 면포의 백색도를 측정함으로써 얼룩의 개선 정도를 백분율로 평가하고, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

상기 표 6으로 부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 치약 조성물이 비교예의 조성물보다 사람치아 및 면포에 대한 미백효과(백색도 증가 효과)가 더욱 우수한 것으로 평가되었다.

Claims (7)

1. 미백제로써 과산화물을 사용하는 치약 조성물에 있어서, 안정화제를 사용하여 과산화물을 안정화시킨 저점도의 유동성 액상과 pH가 7.5 내지 10.5인 염기성 액상 치약을 격막이 있는 이중용기 또는 별도의 용기에 충진하여 사용시 약 1:1의 중량비로 배합하는 것을 특징으로 하는 미백용 치약 조성물.
2. 제1항에 있어서, 과산화물이 과산화요소, 과산화탄산나트륨, 과산화칼슘 및 과산화수소중에서 선택된 1종 이상인 치약 조성물.
3. 제2항에 있어서, 과산화물을 안정화시킨 저점도의 유동성 액상 전체에 대하여 과산화수소를 1 내지 10중량% 함유하는 치약 조성물.
4. 제1항에 있어서, 안정화제가 폴리비닐피롤리돈, 폴리아크릴산 및 하이드록시 에틸셀룰로오즈중에서 선택된 1종 이상의 치약 조성물.
5. 제4항에 있어서, 과산화물을 안정화시킨 저점도의 유동성 액상 전체에 대하여 안정화제를 0.2 내지 10중량% 함유하는 치약 조성물.
6. 제1항에 있어서, 과산화물을 안정화시킨 저점도의 유동성 액상의 점도가 25℃에서 2,000cps 내지 15,000cps인 치약 조성물.
7. 제1항에 있어서, 염기성 액상 치약이 연마제, 습윤제, 결합제, 기포제, pH조정제 및 첨가제로 이루어진 것을 특징으로 하는 치약 조성물.