KR20000018343A

KR20000018343A - 고형 투명 화장비누 조성물

Info

Publication number: KR20000018343A
Application number: KR1019980035897A
Authority: KR
Inventors: 윤석근; 김순일; 이동탁
Original assignee: 손경식; 제일제당 주식회사
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1998-09-01
Publication date: 2000-04-06

Abstract

본 발명은 알킬폴리글리코사이드와 함께 아실글루타메이트를 함유하여 피부보습 효과가 뛰어나고 피부자극을 최소화시킨 고형 투명 화장 비누에 관한 것이다. 더욱 자세하게는 본 발명은 25 내지 35 중량%의 지방산 비누 및 30 내지 40 중량%의 투명도 증가물질과 함께 5 내지 15 중량%의 알킬폴리글리코사이드(50%용액)와 3 내지 10 중량% 아실글루타메이트를 포함함을 특징으로 하는 저자극이면서 기포력, 세정력 및 투명도가 우수한 투명 화장 비누 조성물에 관한 것이다.

Description

고형 투명 화장비누 조성물 (Solid Transparent Toilet Soap Composition)

본 발명은 투명도가 우수하고 피부 자극성이 매우 감소된 한편 기포력 및 세정력은 증가된 고형 투명 화장비누 조성물에 관한 것이다. 더욱 자세하게는, 지방산 비누에 피부보습 효과가 우수한 비이온 계면활성제인 알킬폴리글리코사이드와 아미노산계의 대표적인 계면활성제로 생체안전성이 우수한 아실글루타메이트를 함유한 고형 투명 화장비누 조성물에 관한 것이다.

일반적으로 지방산계 일반 고형 화장비누는 지방산과 알카리의 중화시에 생성되는 염(비누)이 섬유상으로 복잡하게 서로 연결되어 성장하기 때문에 빛의 통과를 억제하여 불투명하나, 투명비누의 경우 중화시 생성된 염이 성장하기 전에 다량의 수분이나 알콜 등의 용제로 균일하게 용해하여 비누결정이 성장하는 것을 억제하고 포도당, 과당, 설탕 등의 당류와 에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 디글리세린 등의 다가 알콜류를 첨가하여 투명도를 증가하였다. 즉, 여러 가지 용제나 결정화 방해물질(투명도 증가물질)들은 비누 결정이 성장하는 것을 방해하거나 생성된 결정을 최소화하여 일반 광파장에서 빛의 통과를 용이하게 하여 비누를 투명하게 보이게 한다.

미국특허 제 4165293호에서는 C₂~C₆사이의 디올류를 사용하여 투명도를 증가시켰으며 일본특허 제88126811호에서는 이조프렌글리콜이나 3-메틸-1,3-부틸렌글리콜을 사용하여 피부보습 효과를 증가시켰다. 또한 미국특허 제4290904호에서는 비누 베이스에서의 높은 pH로 인한 피부자극을 줄이기 위해서 하이드록시알킬에틸렌디아민을 사용하였으며 미국특허 제5518665호 및 제5098608호에서는 아실글루타메이트를 사용하여 피부자극을 줄이려고 하였으나 큰 성과를 얻지는 못하였다. 또한 미국특허 제3926828호에서는 과량의 트리에탄올아민을 첨가하여 사용 중 투명도가 저하되는 것을 방지하려고 하였으나 그 역시 만족할 만한 성과를 이루지는 못하였다.

고형 투명 화장비누는 과량의 수분과 에탄올 혹은 투명도를 증가시키기 위해 사용된 글리세린, 프로필렌글리콜 등 투명도 증가물질이 비누에 함유되어 있어서 용액상태에서 고형화되는데 많은 시간이 소요되며 고형화 후 절단, 형타 공정시에 제 형태를 유지하기 힘들다. 따라서 비누속에 포함된 수분, 알콜 등을 증발시키기 위한 건조공정을 필요로 하는데 이때 넓은 공간과 많은 인원을 필요로 하는 까닭에 대량 생산에 여러 가지 문제점이 있다. 또한 위의 공정으로 제조된 투명비누는 물러서 사용중 보관시에는 비누곽에 달라붙거나 젤리 같은 현상이 일어나 사용이 불편하며 포도당, 과당, 설탕 등이 장기 보관시 비누에서 석출되어 비누가 불투명해지거나 지저분해진다.

일반적으로 전래되어온 투명 비누의 제조방법은 알코올 유무에 따라 2가지 조성으로 구분할 수 있다. 알코올이 존재하는 조성은 투명도는 우수하나 알코올취를 제거하기가 힘들며 공정상 위험성을 내포할 수도 있으므로 본 발명에서는 알코올을 사용하지 않는 조성을 택하였다.

종래의 투명 비누는 30% 내지 40%의 비누 성분을 함유하고 사용 중 투명도가 저하되는 것을 방지하기 위해 과량의 트리에탄올아민을 사용하므로 자연히 높은 pH를 띄게된다. 이는 글리세린, 프로필렌글리콜 등 피부보습 성분을 함유함에도 불구하고 피부자극을 유발할 수도 있다. 또한 과량의 수분이나 투명도 증가물질로 인해 계면활성제의 유효성분이 부족하여 사용감은 우수하나 기포력 및 세정력이 기존의 지방산계 화장비누에 비해 미흡한 면이 있다. 그러나 비누성분이나 다른 계면활성제 성분을 증가시키면 용해시 높은 온도와 많은 시간을 필요로 하게되고 이는 변색을 유발시킬 수도 있으며 용해조에서 금형으로 이송시킬 때 쉽게 응고되어 공정시 어려움이 있으며 비누가 불투명하게 된다.

따라서 본 발명자들은 투명 비누의 장점을 최대한 살리고 상기와 같은 문제점을 보완할 수 있는 투명 비누를 개발하려고 노력한 바 비이온 계면활성제인 알킬폴리글리코사이드와 함께 아미노산계의 대표적인 계면활성제인 아실글루타메이트를 동시에 사용하면 투명도도 우수하고 피부자극을 최소화할 수 있으며 특히 기포력 및 세정력이 뛰어난 투명 비누를 만들 수 있음을 발견하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 지방산 비누에 비이온 계면활성제인 하기 화학식(I)의 알킬폴리글리코사이드와 아미노산계의 계면활성제인 화학식(II)의 아실글루타메이트를 함유함을 특징으로 하는 고형 투명 화장비누 조성물을 제공한다:

[화학식Ⅰ]

[화학식Ⅱ]

상기식에서,

R은 C₆내지 C₂₂의 알킬 그룹이며,

n은 중합도 1.0 내지 2.0을 나타내고,

R¹은 라우릴, 코코일 또는 탈로윌이며,

M은 H⁺, Na⁺또는 K⁺이다.

본 발명에 사용된 알킬폴리글리코사이드는 비누때의 분산능력이 뛰어나고 기포력이 우수하며 부드러운 사용감을 가진다. 특히, 본 발명에 따른 알킬폴리글리코사이드는 인체에 자극이 적어 인체세정제에 널리 쓰이는 비이온 계면활성제로 음이온 계면활성제와 혼합하여 사용하면 피부 탈지력을 완화시켜 피부보습 효과를 높일 수 있다.

바람직한 알킬폴리글리코사이드는 R이 탄소수 8 내지 14인 알킬이고 글리코사이드의 평균 중합도 n은 1.4 내지 1.6인 경우이다. 본 발명에 사용된 알킬폴리글리코사이드는 상업적으로 구입이 용이하며 독일의 HENKEL사에서 판매하는 GLUCOPON 시리즈 전제품을 사용할 수 있다.

본 발명에 따른 알킬폴리글리코사이드의 유용한 사용량은 50% 용액으로 5 내지 15 중량% 이다. 5 중량% 이하 사용시에는 투명도가 우수하지 않으며 15 중량％ 이상 사용시에는 고형화 되는데 많은 시간이 소요되며 비누가 물러지는 단점이 있다.

본 발명에 따라 사용된 아실글루타메이트는 아미노산계의 계면활성제로 두 개의 친수성기를 가지고 있으며 천연 리피드 구조와 가까운 형태로서 특히 인체 안전성이 우수하며 내경수성, 기포력이 뛰어난 특징을 가지고 있다.

R¹은 라우로일(LAUROYL), 코코일(COCOYL), 탈로윌(TALLOWYL) 등이 사용되어질 수 있으나 라우로일을 사용한 것이 기포력이 가장 우수하다. 본 발명에 사용된 아실글루타메이트는 상업적으로 구입이 용이하며 일본 아지노모도사에서 판매하는 상품명 LS-11을 사용하였다.

본 발명에 따른 아실글루타메이트의 유용한 사용량은 3 내지 10 중량％이다. 3 중량％ 이하 사용시에는 피부 자극성이나 기포력 등에서 기대할 만한 효과를 얻을 수 없으며 10 중량％ 이상 사용시에는 경제적인 측면에서나 공정시 용해시간이 너무 길어서 변색의 우려가 있으며 고형화되는 속도가 너무 빨라서 공정상 어려움이 있으며 헹굼성이 나빠지는 결과를 초래한다.

또한 본 발명에서는 투명 비누에 통상적으로 사용되는 투명도 증가물질 즉, 글리세린, 설탕, 폴리에틸렌글리콜, 솔비톨, 프로필렌글리콜 등을 단독 혹은 혼합하여 사용할 수 있으며 유용한 사용량은 30 내지 40 중량％이다. 30 중량％ 이하 사용하면 투명도가 현저히 저하되며 40 중량％ 이상 사용하면 투명도는 우수하나 기포력이 미흡하고 사용 중 젤리 같은 현상이 발생하여 비누의 본래의 형태를 유지하기 어렵다.

지방산 비누는 통상 알려진 우지, 야자, 팜, 팜핵유 등의 혼합지방산을 사용하거나 C₈내지 C₂₀사이의 단일 지방산을 단독 혹은 혼합하여 가성소다로 중화하여 사용할 수 있다. 지방산 비누의 유용한 사용량은 25 내지 35 중량％이다. 25 중량％ 이하 사용하면 고형화에 많은 시간이 소요되고 기포량이 부족하며 35 중량％ 이상 사용하면 pH가 높아지며 비누가 반투명화 하는 경향이 있으며 고형화 되는 속도가 너무 빨라 공정상 문제점이 대두 될 수도 있다.

이하 본 발명을 실시예 및 비교예를 통하여 구체적으로 예시한다. 그러나 다음의 실시예는 본 발명을 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 본 발명에 사용된 알킬폴리글리코사이드는 상품명 GLUCOPON 650을 사용하였으며 아실클루타메이트는 상품명 LS-11을 사용하였다.

성분의 사용비율은 달리 표시되지 않는 한 순분 및 중량％로 나타낸 것이다.

[실시예]

실시예 1

순수 9.0중량％, 트리에탄올아민 12중량％, 글리세린 13중량％, 프로필렌글리콜 10중량％, 폴리에틸렌글리콜 4중량％, 알킬폴리글리코사이드 5.0중량%, 아실글루타메이트 10중량％, 설탕 5중량％, 소금 0.5중량％, 기타 1.5중량％(산화방지제 및 금속이온봉쇄제)을 혼합하여 교반하면서 서서히 가온하여 80 내지 85℃ 사이가 되면 지방산비누(탄소수 8 내지 20 사이의 지방산을 가성소다로 중화한 비누) 30중량％를 서서히 투입하여 완전히 용해될 때까지 위의 온도를 유지하면서 교반시켰다. 완전히 용해되어 액이 투명한 상태가 되면 냉각하여 70 내지 74℃에서 향, 색소 등을 첨가하여 교반시킨 후 기포를 제거하고 냉각하여 고화시키고 절단하여 시험품을 제조하였다.

실시예 2 내지 6 및 비교실시예 1 내지 6

실시예 2 내지 6 및 비교실시예 1 내지 6은 아래 표1과 같은 성분을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하였다.

	실 시 예(중량%)	비교실시예(중량%)
	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5	6
지방산비누	30.0	30.0	30.0	30.0	30.0	30.0	30.0	35.0	35.0	35.0	30.0
TEA(99％)	12.0	12.0	12.0	12.0	12.0	12.0	12.0	12.0	12.0	12.0	12.0
글리세린	13.0	13.0	13.0	13.0	13.0	13.0	13.0	13.0	13.0	13.0	13.0
PG	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0	10.0
PEG(600)	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0	4.0
GLUCOPON(50％)	5.0	10.0	10.0	10.0	10.0	-	20.0	-	10.0	-	15.0
LS-11	10.0	5.0	10.0	8.0	3.0	13.0	-	-	-	10.0	1.0
소금	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
설탕	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
산화방지제 및금속이온봉쇄제	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5	1.5
순수	9.0	9.0	4.0	6.0	11.0	11.0	4.0	19.0	9.0	9.0	8.0

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에서 제조한 각각의 시험품을 다음과 같은 방법으로 시험하여 그 결과를 표2에 나타내었다.

① 투명도 : 비누를 두께 2mm되게 절단한 후 일반 신문 위에 놓고 완전히 읽을 수 있으면 ○, 부분적으로 읽을 수 있으면 △, 전혀 읽을 수 없으면 ×로 나타내었다.

② 기포력 : KSM270에 의거한 Ross-Miles법으로 시험하였다.

③ 상온안정도 : 25℃, 습도 60％에서 한달 후의 물성변화(투명도)가 초기와 비교해 전혀 없으면 ○, 약간 있으면 △, 많이 있으면 ×로 나타내었다.

④ 고온안정도 : 50℃, 습도 60％에서 3주 후의 물성변화(투명도)가 초기와 비교해 전혀 없으면 ○, 약간 있으면 △, 많이 있으면 ×로 나타내었다.

⑤ 건조시간 : 용액 상태에서 사용이 가능한 수준으로 고형화 되는데 걸리는 자연냉각 시간을 나타내었다.

⑥ 용해도 : 25℃ 항온조에 비누를 완전히 담가 두어서 2시간 경과후의 용해되는 양으로 10％이하면 ○, 10∼20％면 △, 20％이상이면 ×로 타나내었다.

⑦ 접착력 : 높이 2mm의 물이 들어있는 비누곽에 비누를 놓고 24시간 후에 비누를 떼어낼 때 쉽게 떨어지면 ○, 비교적 쉽게 떨어지면 △, 힘들게 떨어지면 ×로 타나내었다.

⑧ 보습력: 인체피부 표피의 수분을 수분측정기(기기명: Corneometer CM820)로 25℃, 상대습도 40％의 조건에서 측정하였다. 사람 피부의 표피 수분은 개인마다 조금씩의 차이는 있으나 30명의 품평자를 대상으로 행한 결과 비누로 세정하기 전에는 평균 65의 수치를 나타내었다.

⑨ 피부자극도 : 피부자극 정도는 패취 테스트(PATCH TEST)를 행하여 평균한 결과이며 수치가 높을수록 피부자극 정도가 심함을 의미하며 다음과 같은 방법으로 시험하였다. 각각의 시험품을 0.1％수용액으로 만든 다음 힐탑 챔버(Hilltop Chamber)에 0.1㎕를 부가한 후 30명의 품평자들의 팔 안쪽에 부착하고 24시간 경과한 후 떼어낸 다음 피부를 흐르는 물에 깨끗이 씻은 후 피부자극 정도를 다음 기준에 의거하여 판단하였다.

*평균 피부자극 범위

=Σ(평가기준수치×해당평가수치인원수)(총피검자×최고평가기준수치)×100

	자 극 정 도	평가기준수치
+++	매우 심하다	2
++	심하다	1.5
+	보통이다	1
+-	약하다	0.5
0	거의 없다	0

	실시예	비교실시예
	1	2	3	4	5	1	2	3	4	5	6
투명도	△	○	○	○	○	△	○	×	○	△	○
기포력	93	90	95	95	90	85	96	70	85	83	95
실온안정도	○	○	○	○	○	△	○	×	○	○	○
고온안정도	○	○	○	○	○	△	×	×	○	○	△
건조시간(Hr)	2	3	2	2	4	5	9	36	6	3	6
용해도	○	○	○	○	○	△	×	×	×	○	×
보습력	75	80	85	85	82	75	68	60	65	68	70
접착력	△	○	○	○	○	△	×	×	×	△	△
피부자극도	17.5	19.0	16.5	17.0	19.0	20.5	24.0	25.0	22.5	21.0	22.5

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 6에서 알 수 있듯이 알킬폴리글루코사이드와 함께 아실글루타메이트를 적당량 투명비누에 첨가하면 기포력이나 투명도는 증가하는 반면 피부자극도는 현저히 감소되고 물성도 우수함을 알 수 있다. 그러나, 본 발명의 조성물에서 아실글루타메이트를 3중량%이하 사용하면 그 효과가 미미하며 10중량%이상 사용하면 경제적인 측면에서나 건조시간이 너무 빨라서 공정상 문제점이 발생할 수도 있다.

Claims

고형 투명 화장비누에 사용되는 통상적인 지방산 비누 25 내지 35 중량%(이하, 조성물의 전체 중량 기준), 통상적인 투명도 증가물질 30 내지 40 중량% 및 순수와 함께 하기 화학식(I)의 알킬폴리글리코사이드 2.5 내지 7.5 중량% 와 하기 화학식(II)의 아실글루타메이트 3 내지 10 중량%를 포함함을 특징으로 하는 고형 투명 화장비누 조성물:

[화학식Ⅰ]

[화학식Ⅱ]

상기식에서,

R은 C₆내지 C₂₂의 알킬 그룹이며,

n은 중합도 1.0 내지 2.0을 나타내고,

R¹은 라우릴, 코코일 또는 탈로윌이며,

M은 H⁺, Na⁺또는 K⁺이다.
제1항에 있어서, 지방산 비누가 우지, 야자, 팜, 팜핵유 또는 C₈내지 C₂₀의 단일 지방산을 단독 또는 혼합하여 가성소다로 중화한 것이고 투명도 증가물질이 글리세린, 프로필렌글리콜, 솔비톨, 폴리에틸렌 글리콜 또는 설탕 또는 이들의 혼합물인 조성물.