KR102355395B1 - 발포성 화장품 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구연산, 푸마르산, 사과산 및, 호박산 중 적어도 1종류의 유기산과 탄산수소나트륨과 평균 분자량 2000 이상 내지 8000 이하인 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 알갱이 형태의 성형체이며, 유기산 1중량부에 대하여 탄산수소나트륨을 0.7중량부~1.5중량부에 폴리에틸렌글리콜을 0.08중량부~0.20중량부를 각각 함유하는 발포성 화장품에 관한 것이다. 본 발명은 이산화탄소의 경피 흡수 성능, 방습성, 수용성 및 경제성이 뛰어난 1제로 이루어진 발포성 화장품을 제공한다.

Description

발포성 화장품{Effervescent cosmetics}

본 발명은 이산화탄소의 경피흡수성능이 뛰어난 발포성 화장품에 관한 것이다.

유리탄산(HCO³

[탄산수소이온]의 상태로 수중에 용존되어 있는 탄산가스성분)을 함유하는 탄산온천에 입욕할 때, 그 탄산온천 속의 탄산성분이 피부의 모세혈관에 작용해서 모세혈관을 확장시켜 혈행을 개선함으로서 입욕자의 피로회복이나 건강증진에 도움이 되는 것으로 널리 알려져 있다. 이 성질을 이용하기 위해서 유기산과 탄산수소이온 함유 고형제를 입욕시에 용해시켜서 일반가정용 인공탄산온천으로 사용하려는 시도가 있다. (비특허문헌1)

상기 효과를 적용한 화장품류로서 유기산 및 무기산 중에 적어도 한 가지를 함유하는 제1제와, 탄산염을 함유하는 제2제와를 혼합해서 이산화탄소를 발생시키는 두피마사지용 화장료이며, 상기 1제와 2제중 적어도 1가지 이상을 포함하는, 탄소수가 10-30인 고급알콜 및 비이온계면활성제를 포함하는 유화물이거나, 상기 제1제 및 2제의 혼합 후에 pH가 4.0~8.0 이며, 점도가 30000~50000mPa·s 인 두피마사지용 화장료가 존재하고 있다. (특허문헌 1)

또한, 중탄산염(탄산수소나트륨 또는 탄산수소칼륨)에 대해 1/50 내지 1/5의 폴리에틸렌글리콜을 첨가해 유동층 조립기에서 조립한 조립물A에 대해서, 유기산과 폴리에틸렌글리콜의 혼합물B를 1/20에서 1/3의 중량비율로 압축 성형한 정제에 대해서 정제경도가 15KN 이상임을 특징으로 하는 정제가 존재하고 있다. (특허문헌2)

또한, 상기와 유사한 효과를 내기 위한 유기산과 탄산염을 원재료로 하는 브리?R(briquette)상의 고형 입욕제가 존재한다(특허문헌3).

일본특허공개 제2017-14172호 일본특허공개 제2013-245218호 일본특허공개 제2007-511175호

1. 만수헌(萬秀憲)등 저, 인공탄산온천에 관한 연구 (제1보) "탄산천의 유효탄산농도에 관하여" 일본온천물리의학회잡지 제47권 3, 4호 1998년 5월

그러나 특허문헌 1에서는 제1제와 제2제 혼합물의 점도가 3000~5000mPa·s로 높아서 혼합물의 유동성이 나빠서 탄산가스의 경피 흡수 효율이 낮다는 문제가 있었다.

또한, 특허문헌 2에 기재되어 있는 기술은 적은 수도수로 용해해서 세안할 경우에 35℃(체온) 이하의 수도수에서는 완전히 용해하지 않아 불용해물이 남기 일수이다. 얼굴의 혈행촉진을 해나가면서 세안을 통한 얼굴의 오염물(특히 오래된 각질)의 제거 및 신진대사를 촉진함으로 피부상태의 회복을 기한다는 본래의 목적을 충분히 발휘할 수 없다는 문제점을 안고 있었다.

특히, 특허문헌 3에 기재된 기술을 사용하여 브리?R(Briquette)상의 고형입욕제를 제조하기 위해서는 복수의 원재료를 가압할 필요가 있고, 이때 압력과 복합 원료 표면의 마찰로 인해 온도가 상승하게 된다. 원재료 (특히 수용성 원재료 및 결정수를 가지는 물질)는 다소의 수분을 함유하고 있기 때문에 가압시에는 원재료중의 수분에 의해 고형원료가 액상화될 수 있어 유기산과 탄산 성분 간에 중화반응이 생기고 변질이 일어나 브리?R의 고형 형상을 유지하지 못하고 붕괴되어 버리는 경우가 있다. 더욱이 사용 시에 수용된 유기산과 탄산염의 밸런스가 달라져서 이산화탄소의 량이 안정되지 않아 품질문제가 생기게 된다.

상기에 이유로 인해서 유기산과 탄산염을 주성분으로 하는 성형체를 정제 등의 한 형태로 1제 성형하는 것이 어렵기 때문에 그것을 간단히 하기 위해서는 특허문헌1에 표시되어있는 2제로 할 수밖에 없으므로 포장과 보관이 불편 하는 등의 문제가 있었다. 또한, 제조시에는 특수 브리?R터라는 장치가 필요하고 제조 코스트가 높아질 수밖에 없는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기에 문제를 해결하기 위한 것으로, 이산화탄소의 경피 흡수성능, 방습성, 수용성 및 경제성이 우수한 1제로 된 발포성 화장품을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, 구연산, 푸마르산, 사과산 및 호박산 중에 적어도 1종류의 유기산과, 탄산수소나트륨, 평균분자량 2000 이상 내지 8000 이하 (바람직하게는 4000~6000)인 폴리에틸렌글리콜을 함유 하는 알갱이 형태의 성형체로써, 상기 유기산의 1중량부에 대해, 상기 탄산수소나트륨을 0.7중량부~1.5중량부와 폴리에틸렌글리콜을 0.08중량부~0.20중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 발포성 화장품을 제공한다.

본 발명의 바람직한 구현예로서는 상기 알갱이 형태의 성형체는 예컨대, 두께 7mm 미만, 더욱 바람직하게는 5mm이하, 경도 3.0 kgf 이상 24.0 kgf 이하 (바람직하게는, 5.0 kgf 이상 15.0 kgf 미만)의 성형체로 이루어질 수 있다.

본발명의 바람직한 예로서는 상기 알갱이 형태의 성형체는 소정 형상, 직경 7mm미만, 최대두께 7mm미만, 더욱 좋기로는 직경 5mm, 최대두께 5mm로 압축 성형으로 제조된 성형체로 구성될 수 있다.

본 발포성 화장품에서는, 구연산, 푸마르산, 사과산 및 호박산 중에 적어도 한 종류의 유기산을 포함할 필요가 있다. 이 경우의 있어서, 구연산은 유기산 중에 킬레이트 효과가 특별히 높아서 탄산가스가 경피 흡수 될 때에 피부의 오래된 각질을 용해시키는 효과가 현저히 양호함으로 특히 적합하다.

또한, 경도라 하면 정제의 경도 시험의 방법의 의해 측정된 값으로써, 소정 형상(직경 5mm×최대두께 4mm)으로 생성된 시험체를 사용하여, 두께방향(시험체의 높이방향)으로 일축상태로 압축력을 가해, 시험체가 압축되었을 때의 압출력(압축파괴 강도)의 값을 말한다. (단위는, kgf이다) 또한, 경도는 일반경도계 예를 들어 (실시예에서 사용한 경도계와 같은 변형 게이지식 로드 셀을 사용한 타입)으로 측정 할 수 있다.

더욱이 알갱이 형태의 성형체는 브리?R상 및 정제상 등 형상에 관계없으나 브리?렌瓚막? 하는 것이 경도와 생산성에 관점에서 바람직하다.

본 발명의 발포성 화장품은 유기산, 탄산수소나트륨 및 적당량의 폴리에틸렌글리콜을 상기 배합 혼합 비율로 한 후 성형 가공함으로써 성형시에 원재료에 가압함에 있어서, 가압체의 표층부에 폴리에틸렌글리콜이 침출하여 당해 표층부를 파괴하게 된다. 따라서 표면 온도가 저하되면서 고형화 발열을 방지함과 더불어 유기산과 탄산염의 마찰을 방지함으로 양자의 중화 반응을 억제할 수 있다. 따라서 방습성을 향상시킬 수 있어 보존성을 높인 1제의 발포성 화장품을 만들 수가 있다.

또한, 상기 배합 비율에 의해 수용성을 가지는 폴리에틸렌글리콜의 작용으로부터 저온에서도 간단하게 의료 효과가 있는 탄산 온천에 상당하는 1000ppm 이상의 농도를 가지는 수용액을 만들 수가 있다.

또한, 본 발포 화장품에 있어서, 상기 발포 화장품의 전체양이 100중량부에 대해, 부착 방지제를 0.1중량부~1.0중량부 (바람직하게는, 0.3중량부~0.6중량부)로 함유하는 것이 적당하다.

상기 부착 방지제는 계면활성제 중에서 취급 편의성 (분쇄가 간단하고 미립자화가 가능한 것)을 가질 것, 혼합성분이 양호할 것, 발포성이 적을 것, 안정성이 있을 것 등이 필요함으로, n-옥탄설폰산나트륨, n-헥산설폰산나트륨, 테트라데센설폰산나트륨, 자당지방산에스테르류의 화합물 중에 적어도 한 종류의 또는 복수 종류의 혼합한 것을 사용할 수 있다. 특히, n-옥탄설폰산나트륨 및 n-헥산설폰산나트륨을 사용하는 것이 좋다.

본 발포성 화장품에 있어서 부착방지제의 작용에 의해 성형시에 성형장치에 조성물이 부착하는 것을 방지 할 수 있으므로 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

또한, 발포성 화장품의 배합조성으로 용이하게 상기 명도 (L*) 80 이상, 채도 (C*)가 10.0 이하로 할 수가 있으며, 표면부가 폴리에틸렌글리콜이 피복된 요철이 없는 성형체로 만들 수가 있으므로 외관을 향상시킬 수 있다.

더욱이, 명도 (L*) 및 채도 (C*)는, 「JIS Z8781-4」에 정의된 L*a*b*색공간색도도의 좌표로서 정량적으로 특정된 값이다.

C*=√｛(a*)² + (b*)²｝

a* : 적자색과 청록색 방향의 성분인 색도

b* : 황색과 청색 방향의 성분인 색도

본 발명의 따르면 이산화탄소의 경피 흡수 성능, 방습성, 수용성 및 경제성이 우수한 1제로된 발포성 화장품을 제공할 수 있다.

도 1a는 본 발명의 발포성 화장품의 성형체의 1예를 나타내는 도면 대용 사진이다.
도 1b는 비교예의 발포성 화장품의 성형체의 1예를 나타내는 도면 대용 사진이다.

이하, 본 발명의 최적상태의 관하여 상세히 설명한다. 단, 본 발명의 실시 형태는 예시한 실시 형태에 한정되지는 않는다.

본 발명의 발포성 화장품의 기본적 고려점은 다음과 같다.

유리 탄산이 물에 용해되는 경우에는 다음 [반응식 1]에 나타내는 평형 반응이 일어난다.

이 평형 반응은 pH에 따른 영향을 받게 되지만, 수용액이 알칼리성 일수록 유리 탄산을 수용액 중에 보존할 수 가 있다. 그러나 유리 탄산의 상태로써는 경피 흡수가 되기 어렵고, 천연탄산 온천과 동등한 효과를 얻기가 어렵다.

[반응식1]

CO₂ + H₂O

HCO^3- + H⁺

경피흡수 메카니즘은, 산성(pH7 미만)인 사람 피부의 보호층 부근에서 (이하 「피부보호층」이라 칭함) 유리 탄산이 이산화탄소 변화되어 해당 이산화탄소가 흡수가 일어난다.

여기서, 경피흡수될 수 있는 이산화탄소는 유리 탄산이 피부보호층 부분에서 변화함으로 발생한 이산화탄소이다. 이것은 공기 중에 존재하는 이산화탄소가 경피 흡수되기 어려운 이유로 이해된다.

상기 전제하에서, 본 발명자는 구성 재료의 배합비율을 변화시킨 성형체를 제조하여 그 성상 변화를 확인하는 실험을 반복하여 성형체로서 존재해도 적절히 변질을 방지할 수 있는 배합비율을 발견하고 본 발명의 발포성 화장품을 개발하게 되었다.

본 발명의 발포성 화장품을 구성하는 물질 등에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 발포성 화장품은 유기산, 탄산수소나트륨, 폴리에틸렌글리콜, 부착 방지제 등을 주요 구성 재료(구성 물질)로 함유함으로써 상기 목적을 실현하고 있다. 이하에서 그 구성 재료 등에 관하여 상세하게 설명한다.

(1) 유기산 및 탄산수소나트륨

유기산은 탄산수소나트륨을 중화시키고 이산화탄소의 발포를 유효하게 발생시키는 역할을 담당하고 수용한 경우에 있어서, 피부의 세정효과, 피부의 유연성을 유지하는 효과 등을 나타내는 역할을 담당하는 성분으로써, 구연산, 푸마르산, 사과산 및 호박산 중 한 종류 또는 복수종류의 물질을 사용할 수가 있다. 미용효과 등은 유기산의 종류에 따라 차이가 있으나 구연산은 다른 유기산과 비교할 때 현저히 큰 반응성을 가짐으로 발포 성능을 높일 수 있는 좋은 유기산이다.

(2) 폴리에틸렌글리콜

폴리에틸렌글리콜은 알려진 대로 산화에틸렌을 중합해서 얻을 수 있는 물질로써 수용성, 불휘발성 및 점성을 가지는 물질이다. 본 발명의 발포성 화장품에 있어서 이 물질의 기능은 유기산 및 탄산수소나트륨 등의 구성 재료를 결합하는 결합제(바인더), 성형체의 표층부의 피복 및 탄산수소나트륨의 물에 대한 용해를 촉진시키는 작용 등의 중요한 역할을 담당하고 있다.

즉, 폴리에틸렌글리콜은 혼합시에는 미립자이나 가압하면 일부가 액화되어 성형체 표층부에 침출해서 고체가 되므로 해당 표층부에 피복막을 형성해 항습성을 향상시키는 작용을 하게 된다.

또한, 상기 과정에 있어서, 가압력과 배합량에 따라 일부는 성형체 내부로 이동하여 탄산수소나트륨 표층에 부착해서 유기산과 탄산수소나트륨 직접적인 접촉을 방지하는 작용을 하게 된다. 이때 폴리에틸렌글리콜의 분량이 많고 탄산수소나트륨과의 부착성이 높을수록 (이 두 물질에 있어서 부착은 점에서 면으로 이행하게 된다.) 수용성을 가지는 폴리에틸렌글리콜의 작용으로 인해 탄산수소나트륨이 물에 녹기 쉽게 된다.

상기 폴리에틸렌글리콜은 가압력과 함유량에 따라 상기작용의 정도가 달라진다. 즉, 이물질의 함유량이 적은 경우에는 충분히 피복막을 형성할 수 없게 된다. 그러나 과잉 함유할 때는 가압력이 큰 경우 (성형체 경도 24.0 kgf 이상) 피복막이 너무 두꺼워져 사용 시에 용해성을 저하하여 기대할 수 있는 효과를 방해함으로 필요한 농도의 수용액을 만들기 어려워지게 된다. 또한, 희망하는 폴리에틸렌글리콜의 함유량을 가지게 되는 경우라도 가압력이 적은 경우 (성형체 경도 3.0 kgf 미만) 폴리에틸렌글리콜의 변질이 적기 때문에 유동하지 않게 된다.

상기로 인해 본 발포성 화장품에서는 폴리에틸렌글리콜에 관하여 소정의 효과를 발휘하기 위한 과부적이 없는 다음의 배합비율로 하고 성형시의 소정 압력 (성형체의 경도가 3.0 kgf~24.0 kgf, 바람직하게는 5.0 kgf~15.0 kgf 미만)으로 할 필요가 있다.

더욱이 폴리에틸렌글리콜은 수용성 결합제로서의 기능성, 성형시의 취급 용이성 및 장치에의 부착성(점성 등)을 종합적으로 고려하여, 평균 분자량이 2000 이상 내지 8000 이하, 특히 바람직하게는 4000 이상 내지 6000 이하의 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

(3) 부착방지제

성형시에 혼잡재료가 성형장치에 부착하는 것을 방지하기 위하여 첨가되는 재료이다. 취급 용의서, 분쇄성, 소발포성, 안전성 및 경제성을 종합적으로 고려하며 n-옥탄설폰산나트륨, n-헥산설폰산나트륨, 테트라데센설폰산나트륨 및 자당지방산에스테르의 화학물 중에 적어도 한 종류를, 단수 또는 복수 종류를 혼합해서 사용하는 것이 좋고, 특히 n-옥탄설폰산나트륨 및 n-헥산설폰산나트륨을 사용하는 것이 가장 좋다.

(4) 기타 구성 재료

본 발명의 발포성 화장품의 기능을 저해하지 않는 범위에서 화장품의 넓게 사용되고있는 증점제(예컨대 히알론산, 히알론산나트륨, 콜라겐류 및 글리세린 등), 항산화제(L-아스코르빈산 외 L-아스코르빈산염, L-아스코르빈산유도체, 에르소르빈산, 에르소르빈산염, L-이소아스코르빈산 및 L-이소아스코르빈산염) 중에서 선택된 하나 이상과, 기타 각종 첨가제, 향료, 안료 등을 첨가할 수 있다.

(5) 혼합비율 등

본 발명의 발포성 화장품은 두께가 7mm 미만, 바람직하게는 5mm 이며 특히 경도 3.0 kgf 이상 내지 24.0 kgf 이하, 바람직하게는 5.0 kgf 이상 15.0 kgf 미만인 브리켓상 또는 정제상 등의 성형체로 구성하는 것이 바람직하다. (경도에 관해서는, 과제를 해결하는 수단의 기재내용 참조), 이것은 성형체의 경도를 3.0 kgf이상 24.0 kgf 이하로 하기 위해서 필요한 두께 5mm 이하인 성형체를 만들기 위한 압력으로부터 변환된 열에너지량과 상기와 같이 폴리에틸렌글리콜 양과의 최적 비율을 검증한 결과 하기의 배합비율을 도출하게 되었다.

본 발명의 발포성 화장품의 효과를 얻기 위해서는 유기산 1중량부에 대해 상기 탄산수소나트륨을 0.7중량부~1.5중량부에 상기 폴리에틸렌글리콜을 0.08중량부~0.20중량부로 배합하는 것이 바람직하다.

발포성 화장품의 전체량 100중량부에 대해 n-옥탄설폰산나트륨, n-헥산설폰산나트륨, 테트라데센설폰산나트륨 및 자당지방산에스테르의 중에 적어도 한 종류를 0.1중량부~1.0중량부를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 배합비율의 경우, 전 탄산량 예컨대, 탄산수소이온, 탄산이온 및 유리 이산화탄산 량을 의료 효과가 있다고 알려진 탄산온천에 상당하는 1000ppm 이상의 농도로 할 수 있다. 더욱이 본 발명의 발포성 화장품은 수용시에 pH=5.0~pH=6.8, 바람직하게는 pH=5.5~pH=6.5로 되도록 알려진 pH조정제 등을 첨가함으로써 조정할 필요가 있으나 pH조정제는 탄산나트륨, 바람직하게는 무수탄산나트륨을 사용하는 것이 가장 좋다.

(6) 명도 및 채도

상기 배합비율의 경우에는 명도 지표 (L*)가 80 이상 100 이하, 채도 지표 (C*)가 10.0 이하로 되어 다른 착색제 등으로 착색하지 않는 경우에는 황색 및 청색이 강한 색조를 띈다. 명도 및 채도 관해서는 과제를 해결하기 위한 수단의 기재를 참조한다.

도 1a는 본 발포성 화장품의 성형체 (구연산 1중량부에 대해 상기 탄산수소나트륨을 1.2중량부, 폴리에틸렌글리콜를 0.12중량부로 함유하고 경도를 6.5 kgf으로 한 것) (이하 대상 성형체로 칭함)의 예를 나타내는 도면 대용 사진으로, 도 1b에 나타내는 비교 예의 발포성 화장품의 성형체 (대상 성형체의 배합에서 폴리에틸렌글리콜을 뺀 것)와 비교해서 표면부의 광택을 육안으로 확인할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 발포성 화장품의 제조방법의 일예에 대하여 설명한다.

본 발명의 발포성 화장품은 상기 구성 재료를 혼합해서 기지의 혼합장치 및 성형 장치(브리?R터)등의 의해 원하는 형상 두께 및 상기 경도로 조정함으로 제조할 수 있다.

예를 들어 행형 드럼안에 회전 가능한 스키모양의 날개가 배치된 혼합장치와 각각의 회전을 조정할 수 있는 롤을 탑재한 혼합 장치로부터 혼합재료를 공급하여 이 혼합재료를 가압하여 희망하는 형상이 되도록 브리?R으로 성형하는 성형장치를 사용할 수 있다.

이 성형장치를 사용하여 전량의 탄산수소나트륨과 전량에 대해 30중량%~40중량%의 폴리에틸렌글리콜을 혼합부에 넣어 해당 재료에 원심확산 및 와류를 통해 3차원 유동을 일으키도록 충분히 혼합 교반한다. 다음에 그 혼합기에 전량의 유기상과 폴리에틸렌글리콜의 잔량과, 부착방지제를 제외한 그 밖의 원재료를 첨가하고 상기와 동일한 방법으로 충분히 혼합한다. 마지막으로 부착방지제를 첨가하여 충분히 혼합한다.

계속해서 혼합재료를 성형장치로 공급하며 희망하는 형상을 성형한다. 혼합 장치로부터 성형장치 (roll형태)로 혼합재료의 공급속도 및 롤의 회전속도의 적어도 한 가지 이상을 조정함으로서 희망하는 두께, 형상 및 경도의 성형체를 형성할 수 있다.

본 발명의 작용 효과를 설명한다.

본 발명의 발포성 화장품에 따르면 유기산 및 탄산수소나트륨에 상기 적당량의 폴리에틸렌글리콜을 첨가함으로써 성형시에 있어서 구성 재료를 가압한 경우에 압축에너지로 기인한 발열에 의한 폴리에틸렌글리콜이 용융하거나 가압체에 표면부에 해당 폴리에틸렌글리콜이 침출하거나 해당 표층부를 피복하게 되고 피복막이 형성된다. 이것으로 인해 유기산과 탄산수소나트륨의 마찰을 방지하는 것이 가능해지며 양자의 중화 반응을 억제할 수 있을 뿐 아니라 표면 온도가 저하되며 고화함으로 인한 발열을 방지할 수 있다. 따라서 방습성을 향상 시킬 수 있고 1제로 된 보존성이 우수한 발포성 화장품을 만들 수 있다.

또한, 발포성 화장품에 있어서, 특히 체온 36℃ 이상의 온수를 사용하는 것이 효과가 높으나 수용성을 가지는 상기 적당량의 폴리에틸렌글리콜을 첨가함으로써 저온시의 수용성을 향상시킬 수 있다. 따라서 저온 시에도 의료효과가 있는 탄산온천에 상당하는 1,000ppm 농도를 나타내는 수용액으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 발포성 화장품의 경도를 3.0 kgf 이상 내지 24.0 kgf 이하, 바람직하게는 5.0 kgf~15.0 kgf 미만으로 함으로써, 성형체의 용해시에 발생하는 유기산과 탄산수소나트륨의 중화 반응 속도가 적절하게 컨트롤됨으로 혈류 향상 효과가 우수하게 발휘되는 유리 탄소농도로 할 수가 있다.

더욱이, n-옥탄설폰산나트륨, n-헥산설폰산나트륨, 테트라데센설폰산나트륨 및 자당지방산에스테르 화합물 중 적어도 한 종류를 포함하는 부착 방지제를 혼합하고 있기 때문에 성형시에 성형장치에 조성물이 부착하는 것을 방지할 수 있어 생산성 및 경제성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 발포성 화장품의 배합으로 명도 (L*) 80 이상, 채도지표 (C*) 10.0 이하인 표층부가 폴리에틸렌글리콜로 피복된 요철이 없는 성형체를 만들 수 있으며 간편하게 외관을 형성 시킬 수 있다.

이상 본 발명의 적합한 실시 형태의 일례를 설명했으나, 본 발명은 해당 실시 형태에 한정되지 않고 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적정한 설계변경이 가능하며, 본 발명의 발포성 화장품의 기능을 저해하지 않는 범위에서 화장품에 널리 사용되고 있는 다른 각종 첨가제 등을 혼합할 수 있다. 또한, 본 발명의 발포성 화장품의 형상에 대해서도 제한이 없다. 더욱이 제조방법에 대해서도 성형 장치의 종류에 관계없이 적정한 다른 공정을 포함할 수도 있다.

[실험예]

이하 추가적 실험예를 통해 본 발포성 화장품의 효과를 검증한다. 더욱이 하기 설명에 있어서 동일시험체에는 동일 번호 동일물질에는 동일명칭을 부여하여 중복한 설명은 생략한다.

<시험체의 작성(각 실험예별 공통)>

상세한 설명 전에 각 실험예에서 사용한 시험체의 작성 방법에 관하여 설명한다.

(1) 공정1

혼합장치 (주식회사 마쯔보(Matsubo)사제 뢰디게(Loedige)믹서 VT1200형)에 탄산수소나트륨 200kg 및 폴리에틸렌글리콜(평균분자량 6000) 12kg을 첨가하고 회전수 115rpm에서 10분간 교반 혼합한다.

(2)공정2

공정1의 종료 후 무수구연산 200kg 무수탄산나트륨 17kg 및 폴리에틸렌글리콜 11kg을 첨가해서 회전수 115rpm에서 10분간 교반 혼합 한다.

(3)공정3

공정2가 끝난 후 n-옥탄설폰산나트륨 2kg을 첨가하고 회전수 115rpm에서 2분간 교반 혼합한다.

(4)공정4

공정3에서 만든 혼합재료를 성형장치 (Sintokogyo사제 롤식 고압 조립기 브리?R터 BSS-IH)로 공급하고 직경 5mm, 두께 4mm, 중량 1.0g의 정제 형상인 희망하는 경도인 브리?R상의 시험체를 만든다.

경도를 보정한 표준적 시험체(하기 No1-1 및 실시 예 2~7 각 시험체)는 경도를 6.5 kgf으로 했다. 경도는 실온 23℃±3℃, 상대습도 40%의 환경에서 경도계(Okataseiko사제 DC-200)을 사용하여 10의 시험체의 두께 방향의 파괴강도를 측정하여 최대치 및 최소치를 제거한 후 8개에 시험체의 산술 평균을 구한 값으로 했다.

하기 기준 시험체 (No1-1)의 수용액은 15개를 1L 수도수(25℃)에 용해한 경우 그 pH는 5.60이다.

<실험예1> [방습성능 확인 시험]

본 발명의 발포성 화장품의 장점 중 하나인 방습성능을 확인하기 위하여 방습성능 확인 시험을 하였다. 즉, 구연산에 대하여 탄산수소나트륨 량, 폴리에틸렌글리콜 량 및 경도가 다른 시험체를 만들어 시판하는 알루미늄 파우치에 각 시험체 15개를 넣어 밀봉했다. 그리고 40℃ 항온조에 넣어 밀봉 직후와 밀봉 후 1주일간 경과 했을 때의 각 시험체의 최적변화율을 측정했다. 또한, 시험체 명도 (L*) 및 채도 (C*)을 색도계 (X-rite 사제 M200 QC)계측기로 측정했다.

[최적변화율]

최적변화율(%) = (밀봉후 일주일 경과시의 체적-밀봉 직후의 체적*100/밀봉 직후의 체적)

본 결과 (표1)에 따르면, 본 발포성 화장품의 대상 외의 시험체에서는 체적변화가 보였으나 본 발포성 화장품을 충족하는 배합비율의 시험체 (이하,「본 발포성 화장품의 시험체」로 칭함) (표에는 ○으로 표시한다)) 시험체에서는 체적변화가 전혀 생기지 않았다(0%).

체적변화는 구연산과 탄산수소나트륨의 중화반응에 기인하는 것으로, 본 발포성화장품의 시험체에서는 중화반응이 생기지 않아 보존성능이 양호함을 확인할 수 있었다.

또한, 본 발명에 따른 발포성 화장품의 시험체는 경도가 3kgf 이상 되도록 성형함으로서, 명도 (L*)가 80 이상, 채도 (C*) 10 이하였다. 성형시에는 성형압력 작용의 기인한 혼합제조중의 폴리에틸렌글리콜이 용융하여 표층부에 배출되어 고형화됨으로 피복막이 형성됨에 따라 명도와 채도의 변화가 나타나고, 표층부가 폴리에틸렌글리콜로 피복된 요철이 없는 외형 형상이 형성될 수 있음을 확인했다.

한편, 구연산과 폴리에틸렌글리콜 비율이 본 발포성 화장품 배합 또는 경도를 충족하지 않는 경우에는 해당 폴리에틸렌글리콜이 작용하지 않는 것으로 밝혀졌다.

시험체	구연산 중량부에 대한		경도	명도		채도		체적	발포성
	하기물질량(중량부)
NO	탄산수소 나트륨	리에틸렌	(kgf)	(L*)		(C*)		화율(%)	화장품
		글리콜
1-1	1.0	0.12	6.5	85		4		0	○
1-2	1.0	0.12	2.9	79		11		56
1-3	1.0	0.12	3.0	80		9		0	○
1-4	1.0	0.12	5.0	84		7		0	○
1-5	1.0	0.12	10.0	88		3		0	○
1-6	1.0	0.12	15.0	88		3		0	○
1-7	1.0	0.12	24.0	90		3		0	○
1-8	1.0	0.12	24.0	79		11		26
1-9	0.6	0.12	6.5	78		13		168
1-10	0.7	0.12	6.5	80		10		0	○
1-11	1.5	0.12	6.5	80		3		0	○
1-12	1.6	0.12	6.5	78		11		174
1-13	1.0	0.07	6.5	78		11		165
1-14	1.0	0.08	6.5	80		10		0	○
1-15	1.0	0.20	6.5	83		10		0	○
1-16	1.0	0.21	6.5	79		11		140
1-17	0.6	0.08	3.0	79		11		138
1-18	0.6	0.20	6.5	79		11		38
1-19	0.7	0.07	2.9	75		15		129
1-20	0.7	0.08	2.9	76		14		120
1-21	0.7	0.08	3.0	80		10		0	○
1-22	1.5	0.20	24.0		81		10	0	○
1-23	1.5	0.20	24.1		79		13	30
1-24	1.5	0.21	24.0		79		11	28

<실험예2> [용해성능 확인시험]

본 발명의 발포성 화장품의 효능의 하나인 용해 성능을 확인하기 위하여 용해 성능 확인 시험을 했다. 즉 구연산에 대한 탄산수소나트륨 및 폴리에틸렌글리콜 량을 변화시킨 시험체를 만들어 각 시험체 15개를 1L수도수 (수온 20℃)에 용해하는데 필요한 시간 (이하,「용해시간」으로 칭함)을 측정했다.

본 결과(표2)에 따르면, 유기산에 대한 폴리에틸렌글리콜의 배합 비율이 본 발포성 화장품 발명의 대상 외인 시험체에서는 수도수의 용해에 장시간(283초 이상) 장시간이 걸렸고 수도수에 빨리(180초 이내)용해 시키기 위해서는 유기산과 탄산수소나트륨의 배합비율이 본 발포성 화장품의 범위 내에 있어야 함을 확인했다. 특히, 구연산 1중량부에 대하여 폴리에틸렌글리콜 혼합비율이 0.8 이하로 소량이 되면 절대량이 부족하며 또한 0.20을 초과한 경우에도 피복막이 두꺼워져서 마찬가지로 수도수에 대한 용해시간이 장시간 걸림을 확인하였다.

시험체	구연산 중량부에 대한		경도	20℃수도수	본발포성
	하기 물질량(중량부)
NO	탄산수소나트륨	폴리에틸렌	(kgf)	에서의 용해시간(초)	화장품
		글리콜
1-1	1.0	0.12	6.5	96	○
1-9	0.6	0.12	6.5	283
1-10	0.7	0.12	6.5	96	○
1-11	1.5	0.12	6.5	175	○
1-12	1.6	0.12	6.5	1130
1-13	1.0	0.07	6.5	310
1-14	1.0	0.08	6.5	96	○
1-15	1.0	0.20	6.5	176	○
1-16	1.0	0.21	6.5	360

<실험예3> [혈행 등 개선 효과 확인 시험]

본 발명의 발포성 화장품의 효과중 하나인 입욕시에 혈행등 개선 효과를 확인하기 위하여 혈행등 개선효과 확인 시험을 실시하였다. 즉 구연산에 대하여 탄산수소나트륨 및 폴리에틸렌글리콜 량을 변화시킨 시험체를 만들어 각 시험체 45개를 용해시킨 160L의 온수(수온40℃)에 시험자를 입욕시켜 이산화탄소에 의한 혈행 등의 개선 상황을 측정하였다.

본 시험에서는 피험자 10인(평균연령40.5세, 25~60세의 여성)을 대상으로 (1) 입욕직전(TB), (2) 입욕직후(TA) 및 (3) 입욕1시간 후(TA‘)의 오른발 발등의 표피온도를 계측하여 입욕직후 의 온도 변화량과 한 시간 경과 후 습도 변화량을 환산하였다. 그래서 피험자의 입욕직후 온도 변화량 및 한 시간 경과 후 온도 변화량의 평균치를 산출하여 입욕직후의 온도 변화의 평가 지표 [입욕직후 온도 변화치(T1)] 및 1시간 경과 후의 온도 변화의 평가 지표[1시간 경과 후 온도 변화치(T2)]로 했다.

입욕시간은 20분으로 하고 피험자는 입욕 후 25℃로 맞춰진 실내에서 휴식 상태로 있게 했다. 또 표피 온도의 계측은 비접촉 (적외선 체온계 ㈜Tritech 제 TO-400)을 사용했다.

[온도 변화치]

T1 = ∑i｛TA(i) - TB(i)｝ / 10

T2 = ∑i｛TA'(i) - TB(i)｝ / 10

T1 : 목욕 직후 온도변화값 (℃)

T2 : 1시간경과 후 온도변화값 (℃)

TB(i) : 피검자 i의 입욕 직전의 오른쪽 발등의 표피 온도 (℃)

TA(i) : 피검자 i의 입욕 직후 오른쪽 발등의 표피 온도 (℃)

TA’(1) : 피검자 I의 입욕 한 시간 경과 후 오른쪽 발등의 표피 온도 (℃)

∑ I : 피검자 10명 (i = 1~10의 합계)를 나타냄

본 결과 (표3)에 따르면 본 발표성 화장품의 시험체 (표 중에, ○표시된) 입욕 후에는 체온이 1.0℃ 이상 상승한다는 체온 상승효과 와 함께 입욕 후 1시간 경과 후에도 체온이 0.3℃ 밖에 떨어지지 않는 보온 효과가 유지되는 것이 확인됐다. 한편, 본 발포성 화장품의 만족하지 않는 배합의 시험체에서는 입욕 후라도 체온의 상승이 0.7℃ 이하로 낮았고 입욕 후 1시간 경과 후에 체온의 저하가 0.6℃ 이상 인 것으로 확인되었다. 이와 같이 본 발포성 화장품은 이산화탄소의 경피 흡수로 인해 혈류가 향상되고 체온이 상승하는 효과가 확인되었다.

시험체	구연산 중량부에 대한		경도	입욕직후	1시간후	본 발포성
	하기물질량(중량부)
NO	탄산수소 나트륨	폴리에틸렌	(kgf)	온도변화℃	온도변화℃	화장품
		글리콜
1-1	1.0	0.12	6.5	2.1	0.1	○
1-9	0.6	0.12	6.5	0.1	1.0
1-10	0.7	0.12	6.5	1.0	0.3	○
1-11	1.5	0.12	6.5	2.2	0.1	○
1-12	1.6	0.12	6.5	0.3	1.1
1-13	1.0	0.07	6.5	0.7	0.6
1-14	1.0	0.08	6.5	1.1	0.2	○
1-15	1.0	0.20	6.5	1.7	0.2	○
1-16	1.0	0.21	6.5	0.7	0.6

<실험예4> [미백 효과 확인시험]

본 발명의 발포성 화장품의 효과중 하나 인 미백 효과를 확인하기 위하여 미백확인 효과 시험을 확인했다. 즉 구연산에 대한 탄산수소나트륨 및 폴리에틸렌글리콜 량의 변화시킨 시험체를 만들어 각 시험체 15개를 용해 시킨 1L수도수 (수온25℃) (이하, 「세안수」로 칭함)를 사용하여 피험자가 세안하였을 경우 피부 상태를 확인하였다.

본 시험에서는 실험예3과 같이 피험자 10명 (평균연령 40.5세, 25~60의 여성)을 대상으로 매일아침 상기 세안수를 사용하여 양손으로 20회 세안하는 것을 20일간 지속시켜 최종 세안 직후에 피부 상태를 측정하였다. 피부 상태는 스마트폰에 연결하여 피부상태의 기미와 주름을 고화질 촬영할 수 있는 렌즈(마크셀스마트커뮤니케이션즈 사제, 피부상태「Memoret [미모레])를 사용하여 피부상태를 촬영함으로 촬영화상을 수치해석 함으로 투명한 피부 면적을 측정하여 아래의 식으로 투명도(%)를 산출했다.

투명도(%) = (칙칙하지 않는 투명한 피부 면적/전체의 피부 면적)*100)

그리고 산출된 투명도를 사용하여 하기 5단계의 평가 기준(표4)에 근거한 미백도 (최저평가1~최고평가5)를 정의하여 평가 3이상의 경우에 소정의 효능(미백효과)을 나타내는 것으로 판정했다.

평 가	판 단 규 준
평가1	투명도 0%~20% 미만 : 피부전체가 칙칙하고 투명감을 전혀 느낄 수 없는 상태
평가2	투명도 20%이상 40% 미만 : 피부가 대부분 칙칙하고 투명감을 느끼기 어려운 상태
평가3	투명도 40%이상 60% 미만 : 칙칙함이 적고 투명감을 약간 느낄 수 있는 상태
평가4	투명도 60%이상 80% 미만 : 투명감이 전혀 느껴지는 상태
평가5	투명도 80%이상 100% : 칙칙함을 느낄 수 없고 투명감이 현저히 높은 상태

본 결과(표5)에서 보는 바와 같이 본 발포성 화장품의 시험체 (표속에, ○표시)를 용해시킨 세안수를 사용하여 세안을 실시했을 때 미백 효과 (평가3 이상)가 있는 것이 판명되었다.

이것으로부터 본 발포성 화장품의 시험의 용해 시에 발생한 이산화탄소가 경피 흡수되어 혈류가 향상되고 피부의 신진대사를 촉진한 결과인 것을 확인했다.

시험체	구연산 중량부에 대한		경도	미백도평가	본발포성
	하기물질량(중량부)
NO	탄산수소 나트륨	폴리에틸렌	(kgf)		화장품
		글리콜
1-1	1.0	0.12	6.5	5	○
1-9	0.6	0.12	6.5	1
1-10	0.7	0.12	6.5	4	○
1-11	1.5	0.12	6.5	3	○
1-12	1.6	0.12	6.5	2
1-13	1.0	0.07	6.5	1
1-14	1.0	0.08	6.5	3	○
1-15	1.0	0.20	6.5	4	○
1-16	1.0	0.21	6.5	2

<실험예5> [유기산의 종류에 따른 미백효과 확인 시험]

유기산의 종류에 따른 본 발명의 발포성 화장품의 미백효과를 실증하기 위하여, 유기산으로 구연산(No 1-1), 푸마르산 (No 5-1), 사과산 (No 5-2), 호박산 (No 5-3)을 각각 사용하여 4종류의 시험체를 만들어 제4 실시 예와 마찬가지로 미백도 효과 확인 시험을 실시했다.

본 결과(표6)에 따르면 유기산으로써 구연산을 사용한 시험체 (No 1-1)에서 미백도는 최고 평가 5로 나타났고 푸마르산 (No 5-1) 및 사과산 (No 5-2) 평가 4, 호박산 (No 5-3) 평가 3으로 구연산이 효과가 높은 것으로 판명되었다. 이로부터 구연산은 피부의 오래된 각질을 용해 제거하는 효과가 커서 상대적으로 많은 이산화탄소가 경피 흡수되는 것으로부터 혈류 향상효과 및 보온 지속 효과가 있는 것으로 증명되었다.

시험체	유기산명	미백도평가
NO.
1-1	구연산	5
5-1	푸마르산	4
5-2	사과산	4
5-3	호박산	3

<실험예6> [부착방지제 별 성형에 미치는 영향 확인 시험]

부착방지제의 첨가의 융 및 부착 방지제의 대상 물질의 차이에 따른 성형시의 나타나는 성형장치에의 혼합재료의 부착 방지 효과를 실증하기 위하여 부착 방지제로서 n-옥탄설폰산나트륨 (No 1-1), n-헥산설폰산나트륨 (No 6-1), 테트라데센설폰산나트륨 (No 6-2) 및 자당지방산에스테르 (No 6-3), 부착 방지제를 첨가 하지 않은 경우 (No 6-4)에 관한 시험체를 만들어 본 확인시험을 실시했다.

즉, 상기 성형장치 (공정4 참조)을 24시간 연속해서 가동시켜 각 시험체를 만든 경우에, 공급한 혼합재료의 총 중량에 대하여 시험체의 총 중량을 성형률로서 산출했다.(성형률이 낮은 경우 성형장치에 혼합재료가 부착한 량이 많음을 의미한다.

성형률 (%) = 시험체의 총중량 ×100 / 공급한 혼합재료의 총중량

본 결과(표7)에 따르면 부착방지제를 첨가한 각 시험체 (수도수 1-1, No 6-1 ~ No 6-3)는 성형률 97% 이상이였고 부착장제를 첨가하지 않은 시험체(No 6-4) 성형률은 95%이상으로써 부착방지 효과가 우수한 것으로 확인되었다. 더욱이 데이터로 표시하지 않은 부착 방지제 대신에 사용한 카오린 및 벤트나이트를 각각 첨가한 시험체를 사용하여 이와 같은 시험을 실시한 결과 부착량이 약 90%로 부착방지제를 첨가하지 않은 경우와 비교해도 부착량이 증가하는 결과가 되었다.

부착 방지제 중에는 n-옥탄설폰산나트륨을 사용한 경우에 성형률은 100%였으며, 다른 3종류의 부착방지제를 사용한 경우의 성형률 97%이상을 상회한 결과를 나타냈다. 본 실시 예 따라 n-옥탄설폰산나트륨의 부착방지 효과가 우수한 것으로 확인되었다.

시험체	부착방지제명	성형율
NO		(%)
1-1	n-옥탄설폰산나트륨	100%
6-1	n-헥산설폰산나트륨	97%이상~99%
6-2	테트라데센설폰산나트륨	97%이상~99%
6-3	자당지방산에스테르	97%이상~99%
6-4	없음	95%이상~97%미만

<실험예7> [용해의 수용액의 pH에 따른 미백효과 확인 시험]

용해 후의 수용액의 pH에 따른 본 발포성 화장품의 미백효과를 실증하기 위하여, 구연산과 무수탄산나트륨(pH조정제)의 양을 본 발포성 화장품의 배합비율을 충족하도록 조정하여 7종의 시험체를 제조했다(표8). 실험예4와 마찬가지로 미백도 효과 확인 시험을 실시하였다.

본 결과 (표8)에 따르면, pH가 5. 0~6. 8인 시험체(No 1-1, No7-2 ~ No 7-5)에서 미백도가 4위 이상으로 효과 높은 것으로 나타났다. 특히 pH 5.5 ~ 6.5 인 시험체(No 1-1, No7-3, No7-4)에서 최고 평가 5로 나타나 상당히 효과가 높은 것으로 나타났다.

시험체	pH	미백도평가
NO
1-1	5.6	5
7-1	4.9	3
7-2	5.0	4
7-3	5.5	5
7-4	6.5	5
7-5	6.8	4
7-6	6.9	3

Claims (4)

1. 구연산, 푸마르산, 사과산 및 호박산 중에 적어도 1종류의 유기산과, 탄산수소나트륨, 평균분자량 2000 이상 내지 8000 이하인 폴리에틸렌글리콜을 함유하는 알갱이 형태의 발포성을 가진 성형체로써, 상기 유기산의 1중량부에 대해, 상기 탄산수소나트륨을 0.7중량부~1.5중량부 미만과 폴리에틸렌글리콜을 0.08중량부~0.20중량부를 함유하고, 발포성 화장품의 전체량의 100 중량부에 대해 n-옥탄설폰산나트륨, n-헥산설폰산나트륨, 테트라데센설폰산나트륨 및 자당지방산에스테르의 중 적어도 하나이상의 부착방지제를 0.1중량부~1중량부를 함유하며,
   상기 알갱이 형태의 성형체는 두께가 5mm 이하이고, 경도가 3.0kgf 이상 내지 10.0kgf 이하의 성형체이며, 명도가 80 이상이고, 채도가 10.0 이하인 것을 특징으로 하는 발포성 화장품.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서, 상기 부착 방지제는 n-옥탄설폰산나트륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 발포성 화장품.
   
4. 삭제

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