KR101575665B1 - 탄산 세안제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄산 세안제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면 탄산수소나트륨과 구연산을 미리 혼합하더라도 두 물질이 반응을 일으키지 않고 추후에 물에 투입되었을 때 비로소 반응을 일으켜 탄산 기포를 발생시키는 탄산 세안제 조성물을 구현할 수 있다. 따라서 두 물질을 별도로 보관하지 않아도 되므로 보관 및 사용에 있어서 편리하다.

Description

탄산 세안제 조성물 및 그 제조방법{a face cleanser composition and a preparing method thereof}

본 발명은 탄산 세안제 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구성 성분들을 혼합하더라도 구성 성분들 간에 반응이 일어나지 않아 세안제로서의 사용상 편의을 향상시키고 기포 발생 성능이 우수한 탄산 세안제 조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 세안제는 화장을 지우거나 피부의 이물질을 제거하기 위하여 세수를 할 때 비누 대용으로 사용하는 것을 말한다. 종래의 세안제는 계면활성제 등을 포함하고 있어 환경 오염 및 피부 트러블의 원인이 되었다.

최근에는 이러한 문제점을 해결하고자 다양한 세안제가 개발되고 있는데, 그 중 카보네이트 계열의 원료와 산성 물질을 혼합한 세안제가 있는데, 카보네이트 계열의 원료는 물과 반응하여 기포를 발생시키고, 산성 물질은 피부의 이물질을 제거하는 역할을 한다.

하지만, 이러한 세안제는 각각의 물질을 별도로 보관하다고 세안시 동시에 사용해야 하는 불편함이 있다. 왜냐하면 두 물질을 함께 혼합하면 공기 중의 수분을 흡수하여 반응을 일으켜 이산화탄소 등의 가스가 발생하고 기포 발생 능력이 저하되기 때문이다.

이에 세안제로서의 사용상 편의을 향상시키고 기포 발생 성능의 저하를 방지하기 위하여 두 물질을 혼합하더라도 두 물질이 반응을 일으키지 않도록 하는 기술에 대한 요청이 증대되고 있다.

한국등록특허공보 제10-0963807호(2010.6.7)

본 발명은 사용상 편의을 증진시키고 우수한 기포 발생을 가지는 탄산 세안제 조성물 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면은, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린을 포함하는 것을 특징으로 하는 탄산 세안제 조성물일 수 있다.

본 측면에서, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린의 중량비는 4:4:(2~100) 일 수 있다.

본 측면에서, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린의 중량비는 (3~100):4:4 일 수 있다.

본 측면에서, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린의 중량비는 4:(3~100):4 일 수 있다.

본 측면에서, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린은 분말로서, 탄산수소나트륨 및 구연산은 덱스트린으로 코팅되어 있을 수 있다.

본 측면의 탄산 세안제 조성물은 2 중량부의 설탕을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 구연산 분말 입자에 덱스트린을 코팅하는 제1 단계, 탄산수소나트륨 분말 입자에 덱스트린을 코팅하는 제2 단계 및 덱스트린이 코팅된 구연산 분말과 덱스트린이 코팅된 탄산수소나트륨 분말을 혼합하는 제3 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄산 세안제 조성물의 제조방법일 수 있다.

본 측면에서, 제2 단계에서 탄산수소나트륨 분말 입자에 덱스트린을 코팅하기 전에, 탄산수소나트륨 분말 입자에 설탕을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 측면에서, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린은 4:4:(2~100)의 중량비로 첨가할 수 있다.

본 측면에서, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린은 (3~100):4:4 의 중량비로 첨가할 수 있다.

본 측면에서, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린은 4:(3~100):4 의 중량비로 첨가할 수 있다.

본 발명에 의하면, 탄산수소나트륨과 구연산을 미리 혼합하더라도 두 물질이 반응을 일으키지 않고 추후에 물에 투입되었을 때 비로소 반응을 일으켜 탄산 기포를 발생시키는 탄산 세안제 조성물을 구현할 수 있다. 따라서 두 물질을 별도로 보관하지 않아도 되므로 보관 및 사용에 있어서 편리하다.

도 1은 본 발명에 따른 탄산 세안제 조성물의 구조를 개념적으로 나타낸 모식도이다.
도 2는 본 발명에 따른 탄산 세안제 조성물의 제조 공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

본 발명은 사용상 편의을 증진시키고 기포 발생 능력이 우수한 탄산 세안제 조성물에 관한 것이다.

도 1에는 본 발명의 일 측면에 따른 탄산 세정제 조성물을 개념적으로 도시한 모식도를 나타내었다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 측면은 탄산수소나트륨(20), 구연산(10) 및 덱스트린(30)을 포함하는 탄산 세안제 조성물일 수 있다.

먼저, 탄산수의 작용 효과에 대하여 설명한다.

이산화탄소(CO₂)는 물(H₂O)에 용해되어 반응식 1과 같이 탄산이온(HCO^3-)과 수소이온(H⁺)을 형성하여 이른바 탄산수를 형성한다.

(반응식 1)

CO₂(g) + H₂O(ℓ) → H⁺(aq) + HCO^{3 -}(aq)

반응식 1과 같이 형성된 탄산수가 피부에 닿게 되면, 피부 내부로 탄산이온(HCO^{3 -}(aq))이 침투하여 혈액의 산성도가 높아져(pH 하강) 모세혈관이 확장되게 된다. 이에 따라 피부 부근의 혈류가 증가하여 피부에 홍조 현상이 나타난다. 이처럼 탄산수를 이용한 목욕시 탄산이온(HCO^{3 -}(aq))은 피부를 통해 흡수되어 혈액 내 이산화탄소 농도를 상승시키고, 모세혈관을 확장하여 조직으로 산소공급을 증가시켜 피로 회복, 성인병 완화, 미용 효과를 증대시킨다.

탄산천과 탄산음료를 만드는데 사용되는 이산화탄소는 이산화탄소 발생체로부터 얻을 수 있다. 이때 유기산을 이산화탄소 발생체와 함께 물에 첨가함으로써 이산화탄소의 발생을 촉진하고 이산화탄소 발생 후 물이 강알칼리성을 띠는 것을 중화시킬 수 있다.

예를 들어, 탄산천이나 탄산음료를 만드는데 사용되는 이산화탄소는 이산화탄소 발생체로서 탄산수소나트륨(NaHCO₃)과 유기산으로서 구연산(C₆H₈O₇)을 사용하여 아래 반응식 2와 같은 화학 반응을 통해 얻을 수 있다.

(반응식 2)

3NaHCO₃(s)+C₆H₈O₇(s)+H₂O(ℓ)→3Na⁺(aq)+(C₃H₄OH)₃COO^-(aq)+4H₂O(ℓ)+3CO₂(g)

반응식 2를 이용하여 탄산수소나트륨(NaHCO₃; 84.007g/mol)과 구연산(C₆H₈O₇; 192.123g/mol)의 양을 조절하여, 전체 물의 양에 따라 발생시킬 이산화탄소의 양을 조절할 수 있다. 40∼45℃의 탄산천에서 이산화탄소의 포화 용존농도는 1500 ppm 정도이므로 이를 고려하면 이산화탄소의 발생량을 조절할 수 있다.

이산화탄소 발생체인 탄산수소나트륨은 물에 용해되어 이산화탄소를 발생시키지만, 상온의 물에서는 이산화탄소의 발생량은 미미하고 물의 온도가 50℃ 정도는 되어야 활발하게 이산화탄소를 발생시킨다. 유기산인 구연산은 반응식 2와 같이 탄산수소나트륨과 반응하여 50℃ 이하의 온도에서도 이산화탄소가 활발하게 발생할 수 있도록 반응을 촉진한다. 이와 같이 구연산은 탄산수소나트륨이 물과 반응하여 이산화탄소가 발생하는 것을 촉진시키는 역할과, 이산화탄소 발생 후 물이 강알칼리성을 띠는 것을 중화시키는 역할도 한다.

이산화탄소 발생체로는 탄산수소나트륨(NaHCO₃), 탄산수소칼륨(KHCO₃), 탄산수소칼슘(Ca(HCO₃)₂), 소다(Na₂CO₃), 탄산칼륨(K₂CO₃), 탄산칼슘(CaCO₃), 탄산마그네슘(MgCO₃) 등을 단독으로 또는 2개 이상을 혼합하여 사용할 수도 있으며, 이산화탄소 발생체로서 인체에 무해한 것은 모두 사용이 가능하다.

유기산으로서 구연산, 옥살산, 옥살아세트산, 푸마르산, 말산, 숙신산, 아세트산, 부티르산, 팔미트산, 타르타르산, 아스코르브산(비타민C), 술폰산, 술핀산, 주석산, 시트르산(구연산), 이소시트르산, 알파케토글루타르산, 호박산, 인글리세르알데히드(PGAL), 이인글리세르산(DPGA), 인글리세르산(PGA) 등을 단독으로 또는 2개 이상을 혼합하여 사용할 수도 있으며, 유기산 중에서 인체에 무해하고 냄새가 강하지 않으면서 산도가 높지 않아 사용자가 위험하지 않은 것은 모두 사용이 가능하다.

본 측면에서, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린은 모두 분말일 수 있다. 덱스트린으로는 말토덱스트린을 사용하는 것이 바람직하다.

본 측면의 중요한 특징은 탄산수소나트륨 분말(20) 및 구연산 분말(10)이 덱스트린 분말(30)으로 코팅되어 있다는 점이다.

탄산수소나트륨 분말(20)과 구연산 분말(10)에는 수분이 포함되어 있는데, 이러한 수분은 앞에서 설명한 것처럼 탄산수소나트륨(20)의 이산화탄소 발생을 촉진할 수 있기 때문에 이러한 수분을 제거하여 그 양을 최소화하는 것이 바람직하다. 구연산 분말에 덱스트린을 접촉 또는 코팅시킴으로써 구연산 분말에 존재하는 수분을 효과적으로 제거할 수 있다. 덱스트린이 흡습력이 매우 강하여 구연산 분말에 존재하는 수분을 빼앗아 오기 때문이다.

탄산수소나트륨 분말에도 덱스트린을 접촉 또는 코팅시킴으로서 탄산수소나트륨 분말에 존재하는 수분을 최소화할 수 있다. 다만, 탄산수소나트륨 분말의 경우에는 덱스트린을 코팅하기 전에 먼저 설탕을 접촉 또는 코팅시킬 수 있다. 설탕과 덱스트린은 상호 보완적으로, 즉 설탕이 커버하지 못한 부분을 덱스트린이 커버하는 등의 방식으로 탄산수소나트륨 분말 입자의 표면을 커버할 수 있다. 설탕(40)을 탄산수소나트륨과 접촉 또는 코팅시킴으로써 탄산수소나트륨 분말에 존재하는 수분을 설탕이 빼앗아 가도록 함으로써 탄산수소나트륨 분말 내의 수분량을 더욱 줄일 수 있고, 또한 기포 발생량을 증대시킬 수 있다.

또한, 탄산수소나트륨과 구연산을 덱스트린 또는 설탕으로 코팅함으로써 탄산수소나트륨과 구연산이 직접적으로 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 즉 덱스트린 또는 설탕으로 코팅된 탄산수소나트륨 및 구연산 분말을 서로 혼합하더라도 실질적으로는 탄산수소나트륨과 구연산이 접촉할 수 없기 때문에 이산화탄소 기체 발생의 반응이 진행되는 것을 막을 수 있다. 추후 세안시 혼합된 분말을 물에 투입하면 탄산수소나트륨과 구연산을 덮고 있던 덱스트린 및 설탕이 모두 물에 녹아 없어지기 때문에 탄산수소나트륨, 구연산, 물이 반응하여 이산화탄소 기체가 활발하게 발생된다.

여기서는, 덱스트린 및 설탕에 대하여만 기재하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 인체에 무해하고 흡습력이 강한 것이라면 다른 물질도 사용할 수 있다.

본 측면에서, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린의 중량비는 4:4:(2~100) 이거나, 또는 (3~100):4:4 이거나, 또는 4:(3~100):4 일 수 있다. 상기 범위에서 상기 장점이 극대화 될 수 있다. 상기 수치범위에서 수치범위의 상한인 100은 충분히 크다는 점을 나타내기 위한 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 측면은, 구연산 분말 입자에 덱스트린을 코팅하는 제1 단계(S1), 탄산수소나트륨 분말 입자에 덱스트린을 코팅하는 제2 단계(S2) 및 덱스트린이 코팅된 구연산 분말과 덱스트린이 코팅된 탄산수소나트륨 분말을 혼합하는 제3 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄산 세안제 조성물의 제조방법일 수 있다.

제2 단계에서 탄산수소나트륨 분말 입자에 덱스트린을 코팅하기 전에, 탄산수소나트륨 분말 입자에 설탕을 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 측면에서, 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린은 4:4:(2~100)의 중량비로 첨가하거나, 또는 (3~100):4:4 의 중량비로 첨가하거나, 또는 4:(3~100):4 의 중량비로 첨가할 수 있다. 여기서 수치 한정의 상한인 100은 상한이 충분히 크다는 점을 나타내고자 한 것이다.

본 측면에서 구성 성분, 공정 등에 관한 사항은 앞에서 설명한 바와 동일하다.

이하에서는 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명한다.

탄산 세안제 조성물은 다음과 같은 방법에 의하여 준비하였다.

먼저, 각 성분 물질을 표 1의 조성비에 따라 각각 칭량하였다.

다음으로, 탄산수소나트륨과 설탕을 마노 주발에 함께 넣고 2분 동안 건식 혼합하여 설탕을 탄산수소나트륨 입자에 코팅하였다. 여기에 덱스트린을 추가로 투입하고 2분 동안 건식 혼합하여 탄산수소나트륨에 덱스트린을 추가로 코팅하였다. 덱스트린으로는 삼양제넥스사의 제품(제품명: 제네덱스)을 사용하였다.

다음으로, 구연산과 덱스트린을 마노 주발에 함께 넣고 2분 동안 건식 혼합하여 구연산에 덱스트린을 코팅하였다.

다음으로, 코팅된 탄산수소나트륨과 코팅된 구연산을 혼합하여 최종 탄산 세안제 조성물을 얻었다.

다음으로, 탄산 세안제의 특성을 평가하기 위하여, 100 ㎖의 비이커에 물 60 ㎖ 를 채운 후, 표 1의 조성비에 따라 제조된 탄산 세안제 조성물을 물에 투입하였다. 투입 후 발생된 기포의 최대 높이와 기포 유지 시간을 측정하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

	조성비				평가항목
	NaHCO3 (g)	구연산 (g)	덱스트린 (g)	설탕 (g)	기포 최대높이 (mm)	기포유지시간 (초)
실시예 1	4	4	1	2	25	210
실시예 2	4	4	2	2	28	260
실시예 3	4	4	3	2	30	320
실시예 4	4	4	4	2	35	330
실시예 5	4	4	5	2	34	320
실시예 6	4	4	6	2	36	300
실시예 7	4	4	7	2	35	305
실시예 8	4	4	8	2	32	310
실시예 9	4	4	10	2	33	310
실시예 10	4	4	12	2	32	310
실시예 11	1	4	4	2	12	120
실시예 12	2	4	4	2	15	170
실시예 13	3	4	4	2	25	260
실시예 14	5	4	4	2	35	390
실시예 15	6	4	4	2	38	420
실시예 16	7	4	4	2	42	480
실시예 17	8	4	4	2	41	470
실시예 18	10	4	4	2	39	430
실시예 19	12	4	4	2	38	420
실시예 20	4	1	4	2	6	160
실시예 21	4	2	4	2	15	190
실시예 22	4	3	4	2	29	250
실시예 23	4	5	4	2	35	320
실시예 24	4	6	4	2	33	320
실시예 25	4	7	4	2	32	310
실시예 26	4	8	4	2	32	310
실시예 27	4	10	4	2	31	310
실시예 28	4	12	4	2	31	310

표 1을 참조하면, 실시예 1~10은 탄산수소나륨 및 구연산을 고정하고 덱스트린의 양을 변화시키면서 특성을 평가한 결과를 나타내었다. 실시예 1 경우에는 덱스트린의 양이 적어 덱스트린이 탄산수소나트륨과 구연산을 충분히 감싸지 못하였기 때문에 탄산수소나트륨과 구연산이 분말 상태로 혼합된 때 이미 반응이 진행되어 추후 물에 넣더라도 기포가 충분히 발생하지 않았음을 확인할 수 있다. 실시예 2~10을 보면 덱스트린의 양이 증가함에 따라 기포 발생이 증가하다가 일정 구간에서는 더 이상 증가하지 않는 경향을 보이고 있다(포화상태). 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린의 중량 비율이 4:4:(2~12) 인 경우 양호한 결과를 보이고 있다. 여기서 덱스트린의 상한이 기재되어 있지만 이보다 충분히 더 많은 양을 첨가하더라도 양호한 결과를 보일 수 있다.

실시예 11~19에는 구연산 및 덱스트린의 양을 고정하고 탄산수소나트륨의 양을 변화시키면서 특성을 평가한 결과를 나타내었다. 실시예 11 및 12의 경우에는 탄산수소나트륨의 양이 작아 기포 발생이 적었고, 실시예 13~19를 보면 탄산수소나트륨의 양이 증가함에 따라 기포 발생도 증가하다가 일정 구간을 지나면 더 이상 증가하지 않는 경향을 보임을 확인할 수 있다. 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린의 중량 비율이 (3~12):4:4 인 경우 양호한 결과를 보인다. 특히 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린의 중량 비율이 (6~12):4:4 인 경우 현저하게 우수한 결과를 보이고 있다. 여기서 탄산수소나트륨의 상한이 기재되어 있지만 이보다 충분히 더 많은 양을 첨가하더라도 양호한 결과를 보일 수 있다.

실시예 20~28에는 탄산수소나트륨 및 덱스트린의 양을 고정하고 구연산의 양을 변화시키면서 특성을 평가한 결과를 나타내었다. 실시예 20 및 21의 경우에는 구연산의 양이 너무 작아 기포 발생이 적고, 실시예 22~28을 보면 구연산의 양이 증가함에 따라 기포 발생도 증가하다가 일정 구간을 지나면 더 이상 증가하지 않는 경향을 보이고 있음을 확인할 수 있다. 탄산수소나트륨, 구연산 및 덱스트린의 중량 비율이 4:(3~12):4 인 경우 양호한 결과를 보이고 있다. 여기서 구연산의 상한이 기재되어 있지만 이보다 충분히 더 많은 양을 첨가하더라도 양호한 결과를 보일 수 있다.

본 발명에서 사용한 용어는 특정한 실시 형태를 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다고 보아야 할 것이다. “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재한다는 것을 의미하는 것이지, 이를 배제하기 위한 것이 아니다. 본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

10: 구연산 분말 입자
20: 탄산수소나트륨 분말 입자
30: 덱스트린 입자
40: 설탕 분말 입자

Claims (11)

1. 설탕 및 덱스트린으로 코팅된 탄산수소나트륨, 및 덱스트린으로 코팅된 구연산으로 이루어지고,
   상기 탄산수소나트륨, 상기 구연산, 상기 덱스트린 및 상기 설탕의 함량은 중량비로 (3~12) : (3~12) : (3~12) : 2 인 것을 특징으로 하는 탄산 세안제 조성물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 탄산수소나트륨, 상기 구연산, 상기 덱스트린 및 상기 설탕의 함량은 중량비로 (3~12) : 4 : 4 : 2 인 것을 특징으로 하는 탄산 세안제 조성물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 탄산수소나트륨, 상기 구연산, 상기 덱스트린 및 상기 설탕의 함량은 중량비로 (5~12) : 4 : 4 : 2 인 것을 특징으로 하는 탄산 세안제 조성물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 탄산수소나트륨, 상기 구연산, 상기 덱스트린 및 상기 설탕의 함량은 중량비로 4 : (3~12) : 4 : 2 인 것을 특징으로 하는 탄산 세안제 조성물.
5. 제1항에 있어서,
   상기 탄산수소나트륨, 상기 구연산, 상기 덱스트린 및 상기 설탕의 함량은 중량비로 4 : 4 : (3~12) : 2 인 것을 특징으로 하는 탄산 세안제 조성물.
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