본 발명은 친유부의 탄소수가 16 ∼ 18개인 식물성 폴리솔베이트 계면활성제 1 ∼ 10 중량%, 친유부의 탄소수가 16 ∼ 18개인 지방산 0.1 ∼ 10 중량%, 친유부의 탄소수가 16 ∼ 18개인 고급 알코올 0.1 ∼ 10 중량%, 친유부의 탄소수가 16 ∼ 18개인 비극성 오일 1.0 ∼ 10 중량% 포함하는 액정막 유화 화장료 조성물 및 그의 제조방법을 그 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 식물성 폴리솔베이트 계면활성제, 지방산, 고급 알코올 및 비극성 오일의 탄소수를 각각 일정하도록 제어함으로써 액정막이 지니고 있는 피부 저자극성의 특성을 유지하면서 안정성(Stability)과 안전성(Safety), 그리고 경제적으로도 저렴한 액정막 유화 화장료 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
여기서, 식물성 폴리솔베이트 계면활성제라 함은 지질 부분의 출발물질이 팜유래 물질로서 친수부분인 에칠렌옥사이드의 부가몰수가 20몰 정도인 물질로서, 가령, 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노라우레이트(polyoxyethylene sorbitan monolaurate, 폴리솔베이트 20), 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노팔미테이트(ne sorbitan monopalmitate, 폴리솔베이트 40) 및 폴리옥시에틸렌 소르비탄 모노스테아레이트(polyoxyethylene sorbitan monostearate, 폴리솔베이트 60)을 말한다. 이러한 식물성 폴리솔베이트 계면활성제는 상기 액정 유화 화장료에 있어서 주유화제로 사용되며, 사용되는 양은 전체 조성물 함량 중 1 ∼ 10 중량%가 바람직하며, 2 ∼ 5 중량%가 더욱 바람직하다. 왜냐하면, 전체 조성물 함량 중 1 중량% 미만일 경우 유화능력이 부족하여 액정형성이 불가능하고 유화입자의 불균일성이 초래되어 쉽게 분리될 수 있는 문제점이 있으며, 10 중량%가 넘어도 역시 유화할 대상에 비해 과다한 유화제의 투입으로 액정형성과 안정도가 좋지 않고 피부에 자극이 심할 수 있는 인자로 작용할 수 있어 바람직하지 못하다.
또한, 본 발명에서 사용하는 지방산은 팔미틴산 또는 스테아린산 중에서 선택된 1종 이상을 사용하며, 이때 함량은 전체 조성물 함량 중 0.1 ∼ 10 중량%가 바람직하다. 왜냐하면, 이들 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 유화입자의 안정성이 떨어져 상 분리의 문제가 있으며, 10 중량%를 초과하면, 점도를 지나치게 상승시켜 피부흡수력이 떨어지고 피부에 자극을 줄 수 있는 문제가 있어 바람직하지 않기 때문이다.
그리고, 고급 알코올은 세탄올, 세토스테아릴알콜, 스테아릴 알콜 중에서 1종 이상을 선택 사용하며, 이들 함량은 전체 조성물 함량 중 0.1 ∼ 10 중량%가 바람직하다. 왜냐하면, 이들 함량이 0.1 중량% 미만일 경우 유화입자의 외곽을 너무 얇게 만들어 액정형성이 이루어지지 않는 점과 상 분리의 문제가 있으며, 10 중량%를 초과하면 점도를 지나치게 상승시켜 사용감이 떨어지고 피부 흡수가 잘 되지 않는 문제가 있어 바람직하지 않기 때문이다.
또한, 비극성오일은 이소헥사데칸, 유동파라핀, 스쿠알렌, 피토스쿠알렌 또는 헥사데칸 중에서 1종 이상 사용하며, 이들 함량은 전체 조성물 함량 중 1 ∼ 10 중량%가 바람직하다. 왜냐하면, 이들 함량이 전체 조성물 중 1 중량% 미만이면 액정형성이 되지 않는 문제가 있으며, 10 중량%를 초과하여도 유화 입자가 지나치게 커져 상 안정성이 떨어지는 문제가 있어 바람직하지 않기 때문이다.
또한, 본 발명은 식물성 폴리솔베이트 계면활성제, 지방산, 고급 알코올 및 비극성 오일 각각의 친유부 탄소수는 16 ∼ 18개가 바람직한데, 이러한 탄소수는 16개 미만인 경우는 유화 입자의 안정도가 떨어져 층 분리가 될 수 있고, 점도가 하강할 수 있는 문제점이 있으며, 18개 초과 시에는 사용감이 무거워지고, 점도가 상승할 수 있다. 특히, 친유부 탄소수가 서로 일치하도록 제어하는 것이 라멜라구조의 액정막 유화의 기본이 되는 탄소수의 주기성을 확보해야만 하므로 바람직하며, 즉 상기 각 성분 중 하나의 친유부 탄소수가 16이면, 나머지 다른 성분의 친유부 탄소수도 16인 성분을 선택 사용한다.
그리고, 본 발명은 상기 조성에 자극완화제로서 마치현 추출물 및 감초산을 추가적으로 사용하는 것을 포함한다. 이들 함량은 전체 조성물 함량 중 0.01 ∼ 2 중량%를 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 이들 함량이 0.01 중량% 미만이면 자극 감소에 도움이 되지 않는 문제가 있으며, 또한 2 중량%를 초과하면 자극완화제 특유의 색상이 유화된 내용물에 퍼져 성상을 나쁘게 하는 문제와 이취가 발생할 가능성이 생겨 상품성을 떨어뜨리는 문제가 있어 역시 바람직하지 않기 때문이다.
이밖에도, 본 발명에 따른 조성은 극성오일과, 액정형성 강화제로 아크릴레이트 복합 폴리머를 함유하며, 보조유화제, 백탁개선제로 디메치콘, 방부제 적량, 향료를 포함시켜 목적하는 유화 화장료를 제조한다. 이때, 극성오일로는 트리메치올프로판/트리카플릴레이트/트리카프레이트, 카프릴/카프릴릭/트리에칠글리세라이드등이 바람직하며, 이중 트리메치올프로판/트리카플릴레이트/트리카프레이트는 프리메치올프로판과 카르복실산의 복합체로서 옥타노익 에스테르와 데카노익 에스테르를 브랜딩한 물질로서 유분감이 뛰어나고 처방안정성이 우수한 물질로서, 그 함량이 0.1 ∼ 10 중량%가 바람직하다. 이때, 극성오일의 함량이 0.1중량% 미만이면 유화 안정성이 떨어지며, 10 중량% 초과하면 사용감이 무거워져 피부가 답답하게 느껴지는 문제점이 있어 바람직하지 않다. 또한, 보조유화제로서 식물성 폴리솔베이트와 브랜딩된 아크릴레이트(Thickening polymer)를 함유한 자기유화형의 보조유화제를 사용하는 것이 바람직한데, 이 성분은 사용량에 따라 유화입자에 매우 심한 변화가 있으므로 그 사용량을 전체조성물 함량 중 0.1 ∼ 5.0 중량%으로 한정하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 이들 함량이 0.1 중량% 미만이면 점증력과 유화력이 약해 액정막 형성 유지에 도움을 줄 수 없을 뿐만 아니라, 5.0 중량%를 초과하는 경우에도 역시 액정형성에는 문제가 없으나 점도를 급격히 상승시켜 사용이 곤란할 수 있기 때문이다. 보조유화제로 바람직하기로는 아크릴레이트와 같은 고분자 물질을 함유한 폴리솔베이트와 글리세릴 모노 스테아레이트 등이 있다.
또한, 본 발명은 액정 유화 화장료 조성물의 제조방법을 포함한다.
우선, 식물성 폴리솔베이트 계면활성제, 지방산, 고급 알코올, 비극성 오일, 극성오일, 보조유화제, 백탁개선제, 유용성 방부제를 포함하는 유상부의 원료를 70 ∼ 90 ℃까지 가온하여 유상부 원료를 용해시킨다. 이때, 가온온도가 70 ℃ 미만이면 고급알콜을 포함한 왁스류 등의 융점에 도달하지 못해 분산이 안되는 문제점이 있고, 90 ℃를 초과하면 일부 유상원료의 기화점에 도달해 원료비율이 변하는 문제가 발생하므로 바람직하지 못하다.
그리고. 별도의 용해조에 액정형성 강화제, 점증제를 포함하는 수상부의 원료를 차례로 투입하면서 매투입 시점마다 완전 용해 여부를 검사해가며 70 ∼ 90 ℃까지 가온하여 분산시킨다. 이때, 가온온도가 70 ℃ 미만이면 액정형성 강화제 등의 원료가 완전용해되지 않아 석출이 되는 문제점이 있고, 90 ℃를 초과하면 수상원료가 기화점에 도달하여 원료비율에 변화가 발생하므로 바람직하지 못하다.
그런 다음, 상기에서 액화된 유상부 용해조의 온도를 유지한 채 유상부에 상기에서 집적된 수상부의 원료를 투입한 뒤 2500 ∼ 3500 rpm으로 교반하여 유상부 원료와 수상부 원료를 혼합한다. 이때, 2500 rpm 미만으로 교반하면 유화입자가 불규칙해져 상안정도가 떨어지는 문제점이 있고, 3500 rpm을 초과하면 입자가 너무 작게 쪼개지어 액정형성이 불규칙해지는 문제점이 있어 바람직하지 못하다.
이렇게 고속으로 교반혼합된 용해조의 온도를 40 ∼ 50 ℃로 냉각한 후, 자극완화제, 수용성 방부제, 향료 등의 기타 첨가제를 순차적으로 투입하고 5 ∼ 20 rpm으로 천천히 교반 혼합시킨다. 이때, 냉각온도가 40 ℃ 미만이면 점도가 형성되는 시점이기 때문에 골고루 분산이 되지않는 문제점이 있고, 50 ℃ 초과하면 휘발성이 강한 향과 같은 물질이 기화하는 문제점이 있으며, 첨가제 투입 후 천천히 교반하는 이유는 유화입자 내에 기포가 발생하는 것을 최대한 억제하고 유화입자에 힘을 가하여 입자의 파괴를 방지하기 위함이다.
그런 다음, 마지막으로 상기에서 저속 교반혼합된 용해조를 25 ∼ 35 ℃까지 서서히 냉각하여 점도를 형성시키고 유화시 발생한 기포를 제거하는 탈포과정을 통해 액정막 유화 화장료를 제조한다. 이때, 냉각온도가 25 ℃ 미만이면 점도 형성 시점이 지났기 때문에 계속 교반을 가하면 유화입자의 파괴가 발생할수 있는 문제점이 있고, 35 ℃를 초과하면 점도가 형성되지 않아 제조시 규격관리가 힘든 문제점이 있다.
이렇게 제조된 액정막 유화 화장료는 피부 저자극성을 유지하면서 안정성(Stability)과 안전성(Safety), 그리고 경제적으로도 저렴하여 매우 유용할 것으로 기대된다.
이하, 본 발명은 다음 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ∼ 5
본 발명에 의한 화장료를 각각 다음 표 1에 기재된 바와 같이 그 조성비를 달리하여 다음과 같이 제조하였다. 즉, 다음 표 1의 유상부 원료를 80 ℃까지 가온한 다음 별도의 용해조에 수상부의 원료를 순차적으로 투입하고, 유상부 용해조의 온도를 유지한 체 유상에 수상의 원료를 투입한 뒤 호모 믹서(HOMO Mixer)를 사용하여 5분간 3000 rpm으로 교반하였다. 그런 다음, 상기에서 교반혼합된 용해조를 45 ℃로 냉각하고, 첨가제상의 원료를 순차적으로 투입하여 패들 믹서(Paddle mixer)를 이용하여 10 rpm으로 천천히 교반하여 혼합한 다음, 30 ℃까지 냉각하여 탈포하여 유화를 종료하였다. 그리고, 이렇게 제조된 액정막 유화 화장료를 이용하여 각각 사용감과 백탁현상 유무, 액정형성 여부 및 안정성을 선별된 페널 테스트를 통하여 관능검사(매우 나쁨:5, 나쁨:4, 보통임:3, 좋음:2, 매우 좋음:1)와 아울러 -5 ℃, 25 ℃, 40 ℃, 50 ℃ 항온기에 투입하여 상안정성을 테스트하였으며, 액정형성여부는 편광 광학현미경을 통하여 확인하여, 그 결과를 다음 표 1에 함께 나타내었다.
구분 |
조 성 |
실 시 예 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
유상 |
세토스테아릴알콜 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
폴리솔베이트 60 |
1.0 |
1.5 |
1.5 |
2.0 |
1.5 |
스테아린산 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
유동파라핀 |
4.0 |
- |
- |
- |
- |
이소헥사데칸 |
- |
4.0 |
- |
5.0 |
4.0 |
스쿠알란 |
- |
- |
4.0 |
- |
- |
에틸헥실펄라고네이트 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
1.0 |
0.5 |
트리메치올프로판 트리카프릴레이트/트리카프레이트 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
2.0 |
디메치콘(100cs) |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
대두오일 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
유용성 방부제 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
수상 |
CARBOPOL 941 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
아크릴레이트 복합 폴리머 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
1.3 BG |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
3.0 |
2Na-EDTA |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
첨가제 |
향료 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
트리에탄올 아민 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
마치현 추출물 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
감초산 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
수용성 방부제 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
정제수 |
to 100 |
to 100 |
to 100 |
to 100 |
to 100 |
사용감 |
2 |
2 |
1 |
3 |
4 |
백탁현상 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
액정형성 |
2 |
1 |
2 |
3 |
3 |
안정성 |
2 |
1 |
1 |
1 |
3 |
비교예 1 ∼ 5:
본 발명에 의한 화장료를 각각 다음 표 2에 기재된 바와 같이 그 조성비를 달리하여 다음과 같이 제조하였다. 즉, 다음 표 2의 유상부 원료를 80 ℃까지 가온한 다음 별도의 용해조에 수상부의 원료를 순차적으로 투입하고, 유상부 용해조의 온도를 유지한 체 유상에 수상의 원료를 투입한 뒤 호모 믹서(HOMO Mixer)를 사용하여 5분간 3000 rpm으로 교반하였다. 그런 다음, 상기에서 교반혼합된 용해조를 45 ℃로 냉각하고, 첨가제상의 원료를 순차적으로 투입하여 패들 믹서(Paddle mixer)를 이용하여 10 rpm으로 천천히 교반하여 혼합한 다음, 30 ℃까지 냉각하여 탈포하여 유화를 종료하였다. 그리고, 이렇게 제조된 액정막 유화 화장료를 이용하여 각각 사용감과 백탁현상 유무, 액정형성 여부 및 안정성을 페널 테스트를 통하여 관능검사(매우 나쁨:5, 나쁨:4, 보통:3, 좋음:2, 매우 좋음:1)와 아울러 -5 ℃, 25 ℃, 40 ℃, 50 ℃ 항온기에 투입하여 상안정성을 테스트하였으며, 액정형성여부는 편광 광학현미경을 통하여 확인하여, 그 결과를 다음 표 2에 함께 나타내었다.
구분 |
조 성 |
비 교 예 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
유상 |
세탄올 |
0.5 |
0.5 |
0.7 |
1.0 |
1.0 |
스테아린산 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
폴리솔베이트 60 |
1.5 |
- |
- |
2.0 |
2.0 |
폴리솔베이트 40 |
- |
1.5 |
- |
- |
- |
폴리솔베이트 20 |
- |
- |
1.5 |
- |
- |
유동파라핀 |
5.0 |
4.0 |
4.0 |
4.0 |
4.0 |
세테아릴 옥타노에이트 |
3.0 |
- |
- |
- |
- |
카프릴/카프릴릭/트리에칠글리세라이드 |
2.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
디메치콘(100cs) |
- |
- |
- |
- |
- |
대두오일 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.3 |
유용성 방부제 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
0.2 |
수상 |
CARBOPOL 941 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
아크릴레이트 복합 폴리머 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
0.5 |
1.3 BG |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
5.0 |
2Na-EDTA |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
0.01 |
첨가제상 |
향료 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
0.02 |
트리에탄올 아민 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
0.1 |
수용성 방부제 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
0.3 |
정제수 |
to 100 |
to 100 |
to 100 |
to 100 |
to 100 |
사용감 |
2 |
3 |
3 |
4 |
4 |
백탁현상 |
2 |
2 |
2 |
4 |
4 |
액정형성 |
2 |
3 |
3 |
2 |
2 |
안정성 |
2 |
3 |
3 |
1 |
1 |
시험예 1: 피부 자극 테스트
상기 실시예를 가지고 가장 안정적인 액정형성과 사용감을 보인 실시예 1 및 실시예 2에 기초한 실험 견본을 가지고 다음과 같은 시험방법을 통해 인체 첩포 시험을 실시하였다. 즉, 피시험자 선정기준 및 제외기준에 의거 피험자 선정 시험물질을 준비한 다음 인체 피부에 시험물질을 도포 및 48시간 후 제거한 후 48시간(첨포 제거 30분 경과) 및 72시간 관찰하였다.
피험자는 선정기준에 부합하고 제외대상에 해당되지 않는 여성 자원자 30명 을 대상으로 하였고, 평가기준은 E.Patrick and H.I.Maibach(Dermatotoxicology, 4th, ed, 1991)에 따라 평가하였으며, 그 결과를 다음 표 3에 요약하여 나타내었다.
구분 |
48시간 후 |
72시간 후 |
반응도(n=30) |
0.5± |
1+ |
2+ |
3+ |
4+ |
0.5± |
1+ |
2+ |
3+ |
4+ |
48시간 |
72시간 |
평균 |
실시예 1 |
2명 |
- |
- |
- |
- |
1명 |
- |
- |
- |
- |
0.8 |
0.4 |
0.6 |
실시예 2 |
1명 |
- |
- |
- |
- |
1명 |
- |
- |
- |
- |
0.4 |
0.4 |
0.4 |
0 : 음성, 정상 피부 0.5±: 약간의 의심스러운 홍반 1+ : 한정적인 홍반 2+ : 홍반 & 경변 3+ : 소포형성 4+ : 수포성 반응 |
상기 표 3에 나타낸 바와 같이 액정막 유화화장료에 대한 인체 피부 일차자극 시험을 30명의 피검자들에게 수행해 본 결과, 본 발명에 의한 실시예 1 및 실시예 2의 조성물은 인체 피부에 매우 저자극인 안전한 액정막 유화 화장료임을 알 수 있었다.
시험예 2: 안정성 테스트
안정성 테스트는 실험용 항온기에서 실시하며 100 ㎖ 투명 밀봉 용기에 시험 검체(실시예 4)를 투입하고 완전히 밀봉한 다음 5 ℃, 25 ℃, 40 ℃, 50 ℃ 항온기에 투입하여 6개월간 상분리, 성상, pH 및 현미경을 통한 유화입자의 변화를 관찰하였고, 그 결과를 다음 표 4에 함께 나타내었다.
온도 기간 |
1주 |
2주 |
4주 |
3개월 |
6개월 |
-5 ℃ |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
25 ℃ |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
40 ℃ |
1 |
1 |
1 |
2 |
3 |
50 ℃ |
1 |
1 |
1 |
3 |
4 |
매우 안정(점도, pH, 입자크기 변함없음): 1 다소안정(점도, pH, 입자크기 일부변화 있으나 안정도 영향 없음): 2 보통(점도, pH, 입자크기에 변화가 생겼으나 상분리는 일어나지 않음: 3 다소 불안정 (점도, pH, 입자크기의 현격한 변화가 생겨 상분리의 조짐: 4 매우 불안정 (상분리) : 5 |
상기 표 4와 같이, 실시예 4에 따른 안정도는 50 ℃에서 약간 불안정한 부분이 발견되었으나 이는 유화의 특성상 흔히 관찰되는 일반적인 현상이기 때문에 특별히 유화 안정도가 떨어진다든가의 불안정한 현상은 아니다. 더욱이 현미경 관찰결과 액정이 깨어지거나 뭉쳐지는 현상은 관찰되지 않았으므로 매우 안정하게 액정막 유화상을 실현한 것으로 결론 내릴 수 있었다.