KR101223536B1 - 수성겔 방향제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수성겔 방향제 조성물에 관한 것으로, 특히 수성겔 방향제 조성물에 있어서 a) 하기 화학식 1로 표시되는 폴리옥시에틸렌알킬에테르; 및 b) 방향족 음이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성겔 방향제 조성물에 관한 것이다:

[화학식 1]

[R-O-(EO)_x-H]

상기 화학식 1에서, R은 탄소수 4 내지 18의 알킬기이고,

x는 1 내지 12의 정수이다.

본 발명의 수성겔 방향제 조성물은 향료의 함량을 높게 하여도 수성겔 내에서 원활하게 가용화될 수 있으며, 장시간 보존에 있어서도 강도, 냄새, 성상 등의 변화를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 향료의 증량에 따라 요구되는 계면활성제 양의 증가에 따른 방향제의 안정성을 향상시키고, 사용 후 잔존 계면활성제의 양을 최소화시킬 수 있어 사용상 편리하고, 마지막까지 사용할 수 있어 제품의 가치를 향상시킬 수 있는 수성겔 방향제 조성물에 관한 것이다.

수성겔 방향제, 알킬 에테르 비이온 계면활성제, 방향족 음이온, 가용화제

Description

수성겔 방향제 조성물 {HYDRO-GEL AROMATIC COMPOSITION}

본 발명은 수성겔 방향제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 향료의 함량을 높게 하여도 수성겔 내에서 원활하게 가용화될 수 있으며, 장시간 보존에 있어서도 강도, 냄새, 성상 등의 변화를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 향료의 증량에 따라 요구되는 계면활성제 양의 증가에 따른 방향제의 안정성을 향상시키고, 사용 후 잔존 계면활성제의 양을 최소화시킬 수 있어 사용상 편리하고, 마지막까지 사용할 수 있어 제품의 가치를 향상시킬 수 있는 수성겔 방향제 조성물에 관한 것이다.

방향제는 사람이 머물 수 있는 일정한 공간, 예를 들어 화장실, 거실, 부엌, 방, 차고 등의 실내에서 천연 또는 인공적인 향기를 발산시켜 인간으로 하여금 감동 또는 자연적인 감정을 자아내게 하여 인간의 쾌적한 생활을 돕기 위해 사용되는 제품으로 실내의 악취를 소거하고, 방향을 부여하는데 그 목적이 있다.

상기 방향제품은 공기에 방향을 부여하는 순수하고 좁은 의미의 방향제, 실내의 악취를 소거하는 광의의 소취제품, 즉 악취를 물리적인 작용으로 제거 또는 완화하는 탈취제, 악취를 화학적, 생물학적 작용 등으로 제거 또는 환화하는 소취 제, 그리고 악취를 다른 방향으로 대체하는 방취제로 분류할 수 있으며, 상용되는 제품에 있어서는 서술한 여러 기능이 복합적으로 적용될 수 있다.

방향제는 일정한 강도로 일정기간 동안 향료를 휘산시키는 것이다. 향을 보유하고 있는 기재에 따라 분류하면 펠트, 다공성 세라믹, 실리카겔, 다공성 폴리머 등의 향을 흡착할 수 있는 다공성 소재를 이용한 함침형과, 카라기난, 한천, 젤란검 등의 겔화제를 사용한 수성겔과, 알루미늄 스테아레이트를 하이드로카본 솔벤트에 가교제로 사용하는 유성겔과, 향을 용해 또는 분산시켜 캔에 가스와 함께 주입한 에어로졸 등이 있다. 또한, 최근에는 주변 기술의 진보에 힘입어 전기식 가열소재를 이용하고 향의 함량을 높인 고농축형 액체 방향제에 대한 기술이 보편화 되고 있다.

방향제품은 또한 캐리어 형태에 따라 겔형, 액체형, 에어로졸형 등으로 크게 분류할 수 있는데, 에어로졸형은 사용 시 마다 사용자가 직접 혹은 타이머 등을 조작함으로써 작동될 수 있으나, 타이머 장치 등을 사용하는 경우 비용이 고가인데다 설치상의 제약이 있고, 액체형 방향제품도 이를 사용하는데 불편한 점이 있어 현재 겔형 방향제가 선호되고 있는 실정이다. 상기 겔형 방향제는 일반적으로 겔화제와 향료를 혼합하여 제조하는데, 이 중 겔화제로는 천연고분자 겔화제와 합성 고분자 겔화제가 사용될 수 있다.

수성겔은 J. Soc. Cosmet. Chem. Jpn, 32(2), 1998에 소개된 카라기난을 이용한 방법이 대표적이며, 이외에도 천연 고분자 소재인 한천, 젤란검 등을 물에 0.5∼2.5 %로 넣고 80∼90 ℃로 가열 용해한 후, 무기염류를 첨가하여 겔화시킨다. 이때, 상안정성을 위해 가용화제를 첨가하기 때문에 사용하는 향료의 양은 보통 3∼7 % 정도로 향료의 함유량이 매우 적었다. 또한, 수성겔은 고온에서 향을 부향해야하므로 휘산에 의한 손실이 따른다는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 고흡수성 폴리머를 이용한 수성겔의 경우 고흡수성 수지의 일정수준의 팽윤에 의한 향료의 흡수를 위해 향료의 양이 3∼5 % 이내로 제한된다는 문제점이 있었다.

수성겔 방향제의 기재로 사용되는 젤라틴은 일반적으로 식품의 점증제 또는 겔화제로 많이 사용되며, 필름, 화장품, 의약품, TV 모니터 코팅제 등의 공업적 용도로 다양하다.

젤라틴을 수성 방향제로 사용할 경우에는 한천이나 카라기난으로 만들 수 없는 투명의 겔을 만들 수 있으나, 낮은 겔 형성 온도와 가역적인 겔을 형성한다는 문제점이 있다. 이에 따라, 미국특허 제5,750,498호에서는 트랜스글루타미나아제 등의 가교제를 첨가하여 안정화시키는 방법이 제안되었다.

또한 카라기난, 젤란검 등의 수성겔 소재는 고온에서 용해되기 때문에 향료를 유화 또는 가용화 상태로 첨가할 경우 상안정성 문제로 향료의 양이 제한되거나, 온도에 따라 점도가 크게 변한다는 이유로 겔화제의 함량을 낮추고 물의 함량을 높힐 필요가 있어 향료의 함량이 높은 방향제를 제조하기 어렵다는 문제점이 있었다. 또한, 향의 안정화를 위해 사용되는 계면활성제와 가용화제가 휘산 후에도 그대로 남아 방향제 사용 후 종료의 인지가 어렵다는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 종래 수성겔 방향제는 향료의 함량이 적기 때문에 50∼200 g의 내용물을 갖지만, 향료의 실제 함량은 2.5∼10 중량%로 향기 강도에 비해 부피가 컸으며, 향기 강도가 사용자의 기대에 미치지 못하는 문제점이 있었다.

한편, 향의 가용화제로 주로 사용되는 알킬 에테르(alkyl ether)나 캐스터 오일(caster oil) 등은 향이 함량에 대해 많은 양을 필요로 하는데, 향 1 중량%를 가용화시키기 위하여 3∼5 중량% 이상의 가용화제 함량이 필요하며, 투명 수성겔인 경우에는 향의 함량이 3∼8 중량% 정도이고, 이를 가용화시키기 위한 가용화제 함량은 10 중량% 이상으로 필요로 하여 제조시 장시간의 교반시간이 요구되고, 고온유지가 필요하며, 또한 향 휘발시 발생되는 잔여물이 내용물 대비 30 중량% 이상으로 다량 발생되어 제품 사용상 효율성이 저하된다는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 향료의 함량을 높게 하여도 수성겔 내에서 원활하게 가용화될 수 있으며, 장시간 보존에 있어서도 강도, 냄새, 성상 등의 변화를 방지할 수 있는 수성겔 방향제 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 향료의 증량에 따라 요구되는 계면활성제 양의 증가에 따른 방향제의 안정성을 향상시키고, 사용 후 잔존 계면활성제의 양을 최소화시킬 수 있어 사용상 편리하고, 마지막까지 사용할 수 있어 제품의 가치를 향상시킬 수 있는 수성겔 방향제 조성물을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 수성겔 방향제 조성물에 있어서,

a) 하기 화학식 1로 표시되는 폴리옥시에틸렌알킬에테르; 및

b) 방향족 음이온

을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성겔 방향제 조성물을 제공한다:

[화학식 1]

[R-O-(EO)_x-H]

상기 화학식 1에서, R은 탄소수 4 내지 18의 알킬기이고,

x는 1 내지 12의 정수이다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명자들은 종래 수성겔 방향제에 사용되는 향료의 양이 증가함에 따라 향의 가용화를 위해 첨가되는 계면활성제의 양이 증가되어 야기되는 방향제의 안정성 문제 및 사용 후 잔존 계면활성제의 문제점을 해결하기 위하여 연구한 결과, 폴리옥시에틸렌알킬에테르에틸렌옥사이드와 벤젠고리가 있는 하이드로트롭스(hydrotropes)를 적용한 결과, 향료의 함량을 높게 하여도 수성겔 내에서 원활하게 가용화될 수 있으며, 장시간 보존에 있어서도 강도, 냄새, 성상 등의 변화를 방지할 수 있고, 사용 후 잔존 계면활성제의 양을 최소화시킬 수 있음을 확인하고, 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 수성겔 방향제 조성물은 a) 화학식 1로 표시되는 폴리옥시에틸렌알킬에테르; 및 b) 방향족 음이온을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 사용되는 상기 a) 폴리옥시에틸렌알킬에테르(polyoxyethylenealkylether)는 수성겔 방향제 조성물내 향의 가용화 효과를 부여 하는 작용을 한다.

상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 좋다.

[화학식 1]

[R-O-(EO)_x-H]

상기 화학식 1에서, R은 탄소수가 4 내지 18의 알킬기이고,

x는 1 내지 12의 정수이다.

상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르는 바람직하게는 탄소소가 8 내지 14이고, x가 2 내지 10인 것이 좋다.

상기와 같은 폴리옥시에틸렌알킬에테르는 본 발명의 수성겔 방향제 조성물 에 1 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 1 중량% 미만일 경우에는 향을 1 중량% 이하밖에 가용화시키지 못한다는 문제점이 있으며, 20 중량%를 초과할 경우에는 사용 후 잔존하는 가용화제의 잔량이 많이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

또한 본 발명에 사용되는 상기 가용화제인 방향족 음이온(aromatic anion)은 수성겔에 함유된 다량의 향에 대하여 적은 양만을 사용하고도 안정적으로 가용화시킬 수 있는 효과를 부여하는 작용을 한다.

상기 방향족 음이온은 하기 화학식 2 내지 7로 표시되는 소듐 벤젠 설포네이트(sodium benzene sulfonate, SBS), 소듐 톨루엔 설포네이트(sodium toluene sulfonate), 소듐 자일렌 설포네이트(sodium xylene sulfonate, SXS), 소듐 큐멘 설포네이트(sodium cumene sulfonate), 소듐 벤조에이트(sodium benzoate), 또는 소듐 살리실레이트(sodium salicylate) 등을 사용할 수 있다.

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

상기 방향족 음이온은 본 발명의 수성겔 방향제 조성물에 대하여 0.1 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이다. 그 함량이 0.1 중량% 미만일 경우에는 그 성능을 발휘하기 어렵다는 문제점이 있으며, 20 중량%를 초과할 경우에는 더 이상의 효과를 기대하기 어렵다는 문제점이 있다.

바람직하게는 상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르과 방향족 음이온은 본 발명의 수성겔 방향제 조성물에 1 : 1 내지 4 : 1의 중량비율로 혼합되는 것이 좋다. 이 경우 가용화력을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 수성겔 방향제 조성물은 통상의 겔화제 및 향을 포함한다.

상기 겔화제는 카라기난, 젤라틴 등 통상의 겔화제 성분을 사용할 수 있으며, 특히 겔의 투명도 측면에서 젤라틴을 사용하는 것이 좋다.

상기 겔화제는 수성겔 방향제 조성물에 대하여 1 내지 30 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.

또한 상기 겔화제는 필요에 따라 겔 강도 및 안정화를 위하여 겔화보조제인 폴리 엔 이소프로필 아크릴 아마이드(poly N-isopropyl acryl amide)를 추가로 포함할 수 있으며, 그 함량은 수성겔 방향제 조성물 총 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 사용될 수 있다.

상기 향은 통상의 방향제, 탈취제, 소취제, 방취제 등에 사용되는 일반적인 향을 사용할 수 있음은 물론이다.

상기 향은 수성겔 방향제 조성물에 대하여 1 내지 30 중량%로 포함되는 것이 좋다.

또한 상기와 같은 성분으로 이루어지는 본 발명의 수성겔 방향제 조성물은 안정화제 등의 당업계에서 수성겔 방향제에 사용되는 통상의 성분을 추가로 포함할 수 있음은 물론이다.

상기와 같은 본 발명의 수성겔 방향제 조성물은 향료의 함량을 높게 하여도 수성겔 내에서 원활하게 가용화될 수 있으며, 장시간 보존에 있어서도 강도, 냄새, 성상 등의 변화를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 향료의 증량에 따라 요구되는 계면활성제 양의 증가에 따른 방향제의 안정성을 향상시키고, 사용 후 잔존 계면활성제의 양을 최소화시킬 수 있어 향기의 강도나 지속성을 유지할 수 있고, 사용상 편리하며, 마지막까지 사용할 수 있어 제품의 가치를 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것 은 아니다.

[실시예]

실시예 1

계면활성제로 폴리옥시에틸렌알킬에테르(탄소수 12, EO 3 몰) 10 중량부, 가용화제로 나트륨 큐멘 설포네이트 0.1 중량부, 향료 7 중량부, 에탄올 7 중량부, 젤라틴 3 중량부, 겔화보조제로 폴리 엔 이소프로필 아크릴 아마이드 1 중량부, 및 잔량의 정제수를 균일하게 혼합하여 수성겔 방향제 조성물을 제조하였다.

실시예 2∼3 및 비교예 1∼4

상기 실시예 1에서 하기 표 1에 나타낸 성분과 조성비로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일하게 실시하였다. 하기 표 1의 단위는 중량부이다.

구분	실시예			비교예
	1	2	3	1	2	3	4
폴리옥시에틸렌알킬에테르	10	6	3	-	-	-	-
소듐 큐멘 설포네이트	0.1	1	2	-	-	-	-
세틸 에테르	-	-	-	10	15	15	-
캐스터 오일	-	-	-	1	3	-	15
향료	7	7	7	7	7	7	7
에탄올	7	7	7	7	7	7	7
젤라틴	3	3	3	3	3	3	3
폴리 엔 이소프로필 아크릴 아마이드	1	1	1	1	1	1	1
정제수	100 중량부까지

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 방향제 조성물을 이용하여 하기와 같은 방법으로 겔 안정성, 겔 성상, 겔 투명성, 잔여물, 및 향 지속성을 평가하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.

(겔 안정성)

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 방향제 조성물을 각각 60 ℃에서 120 시간 동안 보관한 후, 겔 슬러리의 점도와 냄새를 초기와 비교하여 하기의 기준에 따라 평가하였다.

점도	평가기준	향취
거의 저하되지 않음	○	변화하지 않음
약간 저하됨	△	약간 변화함
현저하게 저하됨	×	부패 악취가 발생함

(겔 성상)

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 방향제 조성물과 60 ℃에서 120 시간 동안 보관한 후의 겔 슬러리를 각각 투명한 용기에 충전하고, 실온에서 2 시간 동안 건조한 후 겔의 강도와 탄성을 하기의 기준에 따라 평가하였다.

평가기준
○	보존전과 후의 겔 강도 및 탄성이 각각 변하지 않음
△	보존전과 후의 겔 강도 및 탄성이 변함
×	보존 후 겔이 형성되지 않음

(겔 투명성)

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 방향제 조성물을 60 ℃에서 120 시간 동안 보관한 후의 겔 슬러리를 각각 투명 용기(높이 7 ㎝, 지름 10 ㎝)에 충전하고, 실온에서 2 시간 동안 건조한 후 용기 아랫부분의 표준도형판 도형모양을 판독하여 도형판독이 가능할 경우 양호(○), 불가능할 경우 불량(× )으로 평가하였다.

(잔여물)

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 방향제 조성물을 60 ℃에서 120 시간 동안 보관한 후 내용물이 휘산된 상태를 관찰하고, 휘산 후의 잔여물에 대한 중량을 평량하여 초기량 대비 잔여량을 측정하고 하기의 기준에 따라 평가하였다.

평가기준
○	초기량 대비 10 % 이하 잔여
△	초기량 대비 20 % 잔여
×	초기량 대비 30 % 이상 잔여

(향 지속성)

상기 실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 방향제 조성물을 60 ℃에서 120 시간 동안 보관한 후의 겔 슬러리를 각각 투명 용기에 충전하고, 실온에서 2 시간 동안 건조시킨 다음, 실온에서 30 일 후의 향의 강도와 향취를 하기의 기준에 따라 평가하였다.

평가기준
○	향 강도 및 향취가 초기와 비교해 거의 변화하지 않음
△	향 강도 및 향취가 초기와 비교해 향취가 다소 변하고 강도도 약함
×	향 강도 및 향취가 초기와 비교해 향이 거의 발생하지 않고 향취도 변함

구분		실시예			비교예
		1	2	3	1	2	3	4
겔 안정성	점도	○	○	○	△	△	△	×
	향취	○	○	○	△	△	△	×
겔 성상		○	○	○	△	△	△	×
겔 투명성		○	○	○	○	○	×	×
잔여물		△	○	○	×	×	×	×
향 지속성	강도	○	○	○	△	△	△	×
	향취	○	○	○	△	△	△	×

상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 경우에는 비교예 1 내지 4와 비교하여 장기간 보관 후 겔 슬러리와 실온에서 겔이 형성된 후에도 안정성이 우수한 것으로 나타났으며, 사용 후 잔여물이 사용량에 대비하여 적게 나타남을 확인할 수 있었다.

반면, 일반적으로 사용되는 가용화제인 알킬 에테르와 캐스터 오일을 사용한 비교예 1 내지 4의 경우에는 고온에서 장기간 보관 후의 겔 슬러리 안정성이 좋지 않아 겔 강도, 향취, 향 지속성이 저하되고, 잔여물 상태는 사용된 양보다 많게 잔여물이 발생되어 사용량 대비 내용물의 사용 효율성이 저하됨을 확인할 수 있었다.

본 발명에 따르면 향료의 함량을 높게 하여도 수성겔 내에서 원활하게 가용화될 수 있으며, 장시간 보존에 있어서도 강도, 냄새, 성상 등의 변화를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 향료의 증량에 따라 요구되는 계면활성제 양의 증가에 따른 방향제의 안정성을 향상시키고, 사용 후 잔존 계면활성제의 양을 최소화시킬 수 있어 향기의 강도나 지속성을 유지할 수 있고, 사용상 편리하며, 마지막까지 사용할 수 있어 제품의 가치를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명의 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

1. 수성겔 방향제 조성물에 있어서,

   a) 하기 화학식 1로 표시되는 폴리옥시에틸렌알킬에테르; 및

   b) 방향족 음이온

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성겔 방향제 조성물:

   [화학식 1]

   [R-O-(EO)_x-H]

   상기 화학식 1에서, R은 탄소수 4 내지 18의 알킬기이고,

   x는 1 내지 12의 정수이다.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수성겔 방향제 조성물이

   a) 화학식 1로 표시되는 폴리옥시에틸렌알킬에테르 1 내지 20 중량%;

   d) 방향족 음이온 0.1 내지 20 중량%; 및

   c) 겔화제 1 내지 30 중량%;

   d) 향 1 내지 30 중량%;

   e) 잔량의 물

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 수성겔 방향제 조성물.
3. 제1항에 있어서,

   상기 폴리옥시에틸렌알킬에테르와 방향족 음이온의 함량비가 1 : 1 내지 4 : 1의 중량비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 수성겔 방향제 조성물.
4. 제1항에 있어서,

   상기 방향족 음이온이 소듐 벤젠 설포네이트(sodium benzene sulfonate, SBS), 소듐 톨루엔 설포네이트(sodium toluene sulfonate), 소듐 자일렌 설포네이트(sodium xylene sulfonate, SXS), 소듐 큐멘 설포네이트(sodium cumene sulfonate), 소듐 벤조에이트(sodium benzoate), 및 소듐 살리실레이트(sodium salicylate)로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 수성겔 방향제 조성물.
5. 제2항에 있어서,

   상기 c) 겔화제가 카라기난 또는 젤라틴인 것을 특징으로 하는 수성겔 방향제 조성물.
6. 제1항에 있어서,

   상기 수성겔 방향제 조성물이 겔화보조제인 폴리 엔 이소프로필 아크릴 아마이드(poly N-isopropyl acryl amide)를 0.1 내지 10 중량%로 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수성겔 방향제 조성물.