KR20010103344A - 안전한 미백치약 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미백제로서 과산화물을 사용하는 구강조성물에 있어서, 안정화제를 사용하여 과산화물을 안정화시킨 제1제 및 과산화물 분해 촉진제 및 미백제인 인산염을 사용한 제2제를 격막이 있는 이중용기 도는 별도의 용기에 충진하여 사용할 때 적당량(약 1:1)의 중량비로 배합하는 것을 특징으로 하는 미백용 구강 조성물에 관한 것이다.

Description

안전한 미백치약 조성물{Stabilized oral compositions for whitening}

본 발명은 경시 안정성이 개선되고 사용할 때 효과가 우수한 심미적 기능의 미백용 구강 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 미백제로서 과산화물을 안정화시킨 제1제와 인산염 및 과산화물 분해 촉진제를 사용한 제2제를 격막이 있는 이중용기 또는 별도의 용기에 충진하여 사용할 때 적당량의 중량비로 배합하는 안정하고 효과적인 미백용 구강조성물에 관한 것이다.

일반적으로 치아변색요인은 외인성 변색과 내인성 변색으로 분류할 수 있다. 이중 외인성 치아변색은 음식물 찌꺼기나 니코틴, 커피, 홍차 등이 치아표면에 침착하거나 치면상의 치석이나 연성 침착물이 색소성분에 의해 염색됨에 의해서 발생할 수 있으며, 내인성 치아변색은 치아가 신경을 잃거나 테트라사이클린계 항생제를 과다복용하는 경우 노화현상을 그 원인으로 언급할 수 있다.

이러한 여러 가지 원인에 의한 치아변색을 억제 또는 예방하기 위해서 오래전부터 미백용 치약이 상품화되어 사용되어 왔으나, 그 작용이 단순하고 연마력을 가진 연마제를 치약에 함유시켜 물리적으로 치아표면을 연마시키고 치아의 표면을 매끈하게 함으로써 미백효과를 기대하는 것이었다. 그러나, 이러한 기능을 가진미백용 치약은 그 효과가 기대에 미치지 못할 뿐아니라 오랜 기간 사용할 때 지나친 치아의 마모작용으로 과민성치아 또는 치경부마모증을 유발시킬 수 있다는 문제점이 있다.

따라서, 치아의 마모와 같은 부작용이 없이 소기의 목적을 달성하기 위하여 화학적 작용에 의한 미백효과를 생각하게 되었으며, 여기에 사용된 것이 바로 과산화물이다. 과산화물에 의한 미백효과는 단기간을 사용한 후에라도 그 효과를 육안으로 확인할 수 있을 정도로 효과가 뛰어나며 여러 가지 요인에 의하여 발생한 치아변색에 대하여 광범위하게 적용할 수 있다는 이점이 있다.

이와 같이, 과산화물이 치아의 미백효과를 증진시킨다는 것은 이미 잘 알려진 사실이나, 통상 사용하는 치약용 원료와 과산화물간에 상용성이 좋지 않아 제조후 과산화물의 급속한 분해, 제품중 가스발생 또는 상분리현상 등을 야기시키므로 치약을 장기간 보관하는 경우 치약중의 과산화물 안정화에 문제가 있어 상품화에 어려움이 있었다.

과산화물과 함께 인산염도 미백에 효과가 있는 물질이나 과산화물과의 상용성이 좋지 않아 동시에 사용되지 않았다. 이 두 물질은 동시 사용할 때 상승효과를 얻을 수 있는 물질이다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 지금까지 사용되어온 방법으로는 상용성이 양호한 원료와 상용성이 양호하지 않은 원료로 구분하여 적당한 용기에 충진시킴으로써 양치시 혼합하여 사용하는 방법을 들 수 있다.

미합중국 특허 제4,687,663호에서는 제1상에 과산화물을 제2상에 중조를 사용했는데, 각각 제1제에는 과산화물 안정화제를 제2제에는 과산화물 분해 촉진제 및 미백제인 인산염을 사용치 않아 실제 미백효과가 미약하다.

미합중국 특허 제5,122,365호에서는 사용할 때 효과도 증진시키고 과산화물의 경시안정성도 개선하기 위하여 3가지 형태의 별도 포장으로 상품화한 것이 기재되어 있다. 이러한 3가지 형태는 산에 의해서 치아의 표면을 부식시켜 표면적을 넓게 만드는 1단계, 과산화물에 의한 표백반응의 2단계 및 산화티탄 등으로 치아표면을 매끈하게 하는 3단계를 사용토록 되어 있다. 그러나 이러한 제품은 사용할 때 불편할 뿐만 아니라 산(acid)용액에 의한 치아표면 처리를 하고 있으므로 치아의 탈석회화 작용으로 치아의 경도를 저하시킬 수도 있다.

한편, 미합중국 특허 제4,986,981호에서는 치아 미백효과의 또다른 접근 방법으로 과산화물을 사용하지 않고 식물성 효소인 파파인(papain)을 사용하였으나 이는 실제적 미백효과가 극히 미약한 것으로 판단되었다.

또다른 접근방법으로 미합중국 특허 제4,891,211호에서는 중조, 폴리에틸렌글리콜 및 비이온성 계면활성제 등을 사용하여 치약중 과산화물의 안정화를 시도하였으나 궁극적으로 과산화물이 안정화된 것은 아니었으며, 상온에서의 상분리 현상이 극심하여 상품으로서의 가치가 많이 손상되었다.

미합중국 특허 제5,766,574호에서는 과수분해 촉진제로 실리카와 알루미나 등을 동시에 사용 했으나, 이로는 과수분해 촉진 속력이 늦어 실제 몇분간의 양치 시간에 미백효과를 기대하긴 어렵고 과수상에 안정화제를 사용치 않아 장기간 보관시 과산화물의 잔존률이 낮다.

미합중국 특허 5,599,525호에서도 과산화물층에 안정화제를 사용치 않아 장기간 보관시 과산화물 잔존률이 낮다.

대한민국 특허출원1997-032814호에서는 상기와 같은 문제점을 해결 하려고 하였으나, 그 제형을 액상으로 제조 하였기 때문에 소비자들이 사용시 칫솔위에서 흘러 내릴수 있고 또 외관이 페이스트 보다 미려하지 않아 상품성의 저해 요인이 발생 할 수 있다.

이에 본 발명자들은 종래 기술로 부터 심미기능을 가진 미백치약에 대하여 연구검토한 결과, 다음과 같은 사항이 필연적이라는 것을 밝혀냈다.

우선 미백효과를 양호하게 하기 위해서는 과산화물의 사용이 반드시 필요하며 이러한 과산화물을 치약중 안정화하기 위해서는 여러 치약성분들에 대한 선별과 안정화제의 첨가가 필요하다. 그러나 과산화물의 치약중 안정화를 지나치게 시킬 경우 사용할 때 과산화물의 분해가 발생되지 않아 미백효과가 떨어질 것이며 이와 반대로 미백효과를 양호하게 만들면 경시 안정성이 불량하게 될 것이다. 따라서 과산화물의 경시안정성과 사용할 때 미백효과를 모두 양호하게 만들려면 이중용기의 사용으로 보관시에는 과산화물을 안정화시키고 사용할 때 두 상이 만나 급격한 반응을 일으키도록 제조하는 것이 바람직하다.

본 발명은 미백제로서 과산화물을 사용하는 치약 조성물에 있어서, 안정화제를 사용하여 과산화물을 안정화시키고 폴록사머로 페이스트 제형을 만든 제1제와미백제 및 과산화물 분해 촉진제를 사용한 제2제를 격막이 있는 이중용기 또는 별도의 용기에 충진하여 양치시에는 동시에 사용토록 고안된 것을 특징으로 하는 구강용 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 구강용 조성물에서 과산화물로는 과산화요소, 과산화나트륨, 과산화칼슘 및 과산화수소중에서 선택된 1종 이상을 사용한다. 과산화물을 안정화시킨 유동성 액상 전체에 대하여 과산화수소는 1내지 10중량사용한다. 이는 사용할 때 치약전체에 대하여는 0.5내지 5중량에 해당하는 과산화수소의 양이다. 과산화수소의 사용량이 0.5중량이하에서는 미백효과가 미약하여 상품가치가 떨어지며, 5중량이상에서는 장기간 사용할 때 치아 과민성이나 치은자극 등의 부작용을 야기시킬 수 있다. 상기 과산화물을 안정화시키기 위해서는 과산화물을 용해시키는 용제로 다가알콜류인 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜 및 농글리세린을 1종 또는 2종 이상을 사용한다.

본 발명의 구강용 조성물은 과산화물의 안정화 목적으로 아밀감레이트, 부티레이티드 아니솔, 부틸히르로퀴논, 부틸-파라-히드록시-안식향산, 디히드록시페놀, 토코페롤, 부티레이티드 톨루엔, 이디티에이, 노히드로구아이야레틱산, 후라보노이드중에서 1종 또는 2종 이상을 선택사용한다. 안정화제의 바람직한 사용량은 각각의 분자량에 따라 다소 차이는 있으나 0.0001~2 중량까지 사용 가능하다.

또한 본 발명의 구강용 조성물은 페이스트 제형을 제조하기 위한 목적으로 폴록사머를 사용한다. 기존의 제품들이 실리카나 알루미나와 같은 무기점증제 및 카복시메칠셀룰로오즈나 카라기난과 같은 고분자류를 사용하여 점도를 올렸는데,이로 인해 과산화물의 안정성이 저해 되었다.

또한, 본 발명의 구강용 조성물은 사용할 때 사용감을 증진시킬 목적으로 향이나 감미제를 사용하기도 한다.

본 발명의 구강용 조성물에서 제2제는 염기성이며 pH 8~11을 유지한다. 염기성 파트는 구강내에서 과산화물의 분해를 촉진하여 짧은 양치시간 동안에 최대한의 양치효과를 발휘하게 한다. 또한 중조 및 과수분해촉진제를 이용하면 이런 효과를 더욱 상승 시킬 수 있다. 제2제는 과산화물의 미백작용을 보조 하는데만 그치지 않고, 인산염 계열의 미백성분을 첨가 그 효과를 더욱 상승 시킬 수 있다.

제2제의 구성은 일반치약의 기본 성분인 연마제, 습윤제, 결합제, 기포제, 첨가제와 본 발명에서 미백작용을 하는 성분인 중조, 인산염, pH조정제, 과수분해촉진제를 포함한다.

제2제의 미백제인 인산염으로서는 무수피로인산나트륨, 피로인산나트륨, 산성 피로인산나트륨, 피로인산칼륨을 1종 또는 2종 이상 선택사용한다.

과수분해촉진제는 염화아연(zinc chloride), 염화망간(manganesechloride),

염화제2철(ferric chloride), 염화구리(copper chloride) 등을 1종 또는 2종 이상 사용한다.

이러한 pH 조절제로는 수산화나트륨, 수산화칼슘, 수산화칼륨등과 같은 강알카리성 물질 또는 제3인산나트륨, 피로인산나트륨, 피로인산칼륨 및 탄산수소나트륨 등과 같은 약알카리성 물질 모두가 사용가능하다.

상기 설명한 바와 같은 구성으로 제조된 본 발명에 따른 치약 조성물은 치약중에 함유된 과산화물의 경시 안정성, 치약 조성물의 경시 상태안정성 및 미백효과가 기존의 치약조성물에 비하여 훨씬 우수한 것으로 나타났다(후술하는 표3, 4, 5 및 6 참조).

이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 어떤 의미로든 본 발명의 범위가 이에 한정되지는 않는다.

[실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4]

하기 표 1 및 2에 나타낸 바와 같은 구성비로 실시예 1 내지 4의 치약조성물(본 발명의 치약 조성물) 및 비교예 1 내지 4의 치약조성물(기존의 치약 조성물)을 다음과 같은 방법에 의해 제조하였다.

실시예의 제 1제인 과산화물 함유 조성물의 경우 용제에 미백제, 향료, 안정화제를 용해 분산 기킨 후에 폴록사머를 투여하였다.

제 2 제인 염기성 치약의 경우 일반치약 성분인 연마제, 습윤제, 기포제, 결합제, pH조정제 및 중조, 인산염, pH조정제, 과수분해촉진제 등을 투여하고 진공상태에서 20분간 교반하여 최종제품을 수득하였다.

[표 1]

실시예 1-4 의 치약조성물의 조성 (단위: 중량)

	구분	성분명	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4
제 1 제과산화물 함유	미백제	과산화요소	12	9	5	-
		과산화탄산나트륨	-	3	-	3
		과산화칼슘	-	-	5	-
		과산화수소(30)	-	-	-	10
	용제	폴리에칠렌글리콜	60	-	10	-
		프로필렌글리콜	-	50	-	-
		농글리세린	-	-	40	40
	안정화제	토코페롤,	0.1	0.05	-	-
		부티레이티드 톨로엔,	0.1	-	0.6	-
		이디티에이	-	0.1	-	1
	점도상승제	폴록사머	15	20	30	35
	기타	향료	1	1	1	1
		정제수	11.8	17.85	8.4	10

제 2 제염기성 조성물	연마제	침강실리카	25	-	20	15
		인산일수소칼슘	-	35	-	15
	습윤제	솔비톨액	30	5	15	-
		농글리세린	-	25	30	30
	기포제	라우릴황산나트륨	2	2	2	2
	과수분해촉진제	중조	10	15	5	10
		염화아연	1	-	2	-
	pH조정제	제3인산나트륨	2	1	-	-
		수산화나트륨	-	0.1	0.2	0.25
	미백제	피로인산나트륨	3.5	-	1.5	3.5
		산성피로인산나트륨	-	3.5	1.5	1.5
	약효제	일불소인산나트륨	0.76	0.76	0.76	0.76
	감미제	삭카린나트륨	0.2	0.2	0.2	0.2
	용제	정제수	25.54	12.44	78.16	21.79

비교예 1-4의 치약조성물의 조성 (단위 : 중량)

구 분	성 분 명	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4
연마제	침강실리카인산일수소칼슘	15.00-	10.00-	-40.00	12.50-
습윤제	농글리세린폴리에칠렌글리콜솔비톨수용액(70)	15.005.0020.00	-15.00-	15.00-15.00	-38.5030.00
기포제	라우릴황산나트륨폴록사머 338	1.501.00	2.000.50	1.50-	1.00-
결합제	카르복시메틸셀롤로오스나트륨카라기난	1.00-	0.80-	-1.00	0.500.50
미백제	과산화요소과산화탄산나트륨과산화수소(30)파파인(papain)	--10.00-	-10.00--	---1.00	6.00---
약효제	불화나트륨제일불화인산나트륨	0.23-	0.23-	-0.75	-0.75
기타첨가제	향료탄산수소나트륨정제수	1.005.0025.27	1.0055.005.47	1.00-24.74	1.00-9.24

[실험예 1]

치약조성물중 과산화물의 경시안정성 평가

실시예 1 내지 4 및 비교예 1, 2 및 4의 치약 조성물을 상온 및 40℃에서 각각 보관하면서 일정기간 간격으로 조성물중의 과산화물 함량을 정량하였다. 정량은 과망간산칼륨 용액에 의한 공지의 산화환원 정량법을 사용하였으며, 초기 과산화물의 투입량을 100으로 보고 시간경과에 따른 잔존량을 백분율로 나타낸 실험결과를 하기 표3 및 4에 나타내었다.

[표 3]

상온 보관시 경시 과산화물의 잔존률()

경과시간	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2	비교예4
제조직후	99.8	99.2	99.0	99.4	98.6	98.6	98.5
2개월	98.9	98.7	97.3	98.6	85.4	93.1	85.5
6개월	96.3	97.6	97.1	96.5	60.4	67.3	55.6
12개월	90.3	89.8	90.1	89.5	45.5	44.7	46.4
18개월	86.7	82.1	87.9	83.2	30.2	29.8	24.0

[표 4]

40℃ 보관시 경시 과산화물의 잔존률()

경과시간	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2	비교예4
제조직후	99.8	99.2	99.0	99.4	98.6	98.6	98.5
2개월	93.5	92.7	95.3	94.5	55.3	51.2	48.5
6개월	80.1	81.2	80.8	79.6	17.4	22.6	19.9

상기 표 3 및 4의 결과로 부터 알 수 있듯이, 비교예 1-4의 치약조성물에 비하여 본 발명에 따른 치약 조성물(실시예 1-4)이 상온 및 40℃ 모두에서 과산화물의 경시 안정성이 매우 우수한 것으로 나타났다.

[실험예 2]

치약 조성물의 경시 상태안정성 평가

실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 4의 치약 조성물을 상온 및 40℃에서 각각 보관하면서 하기 기준에 따라 일정기간 간격으로 치약 조성물의 상태안정성을 평가하였다.

[평가 기준]

◎:매우 양호(제조직후와 모든 상태 동일)

○ :비교적 양호(치약의 표면만 약간 거침)

△:비교적 불량(상분리 현상 나타남, 변색 현상 보임)

Ｘ:불량(상분리 현상 심함, 가스발생 등)

[표 5]

치약 조성물의 경시 상태 안정성

시간경과

제1제(과산화물 함유 조성물)

제2제(염기 조성물)

비교예1

비교예2

비교예3

비교예4

실시예1

실시예2

실시예3

실시예4

실시예1

실시예2

실시예3

실시예4

3개월

상온

◎

◎

◎

◎

◎

◎

◎

◎

◎

◎

○

◎

40℃

◎

◎

◎

◎

◎

◎

◎

◎

○

○

△

△

6개월

상온

◎

◎

◎

◎

◎

◎

◎

◎

○

○

△

△

40℃

○

○

○

○

○

○

○

○

△

△

Ｘ

Ｘ

12개월

상온

○

○

◎

◎

○

○

◎

◎

△

△

Ｘ

Ｘ

40℃

○

○

○

○

△

△

○

○

Ｘ

Ｘ

Ｘ

Ｘ

상기 표5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 치약 조성물(실시예 1-4)이 기존의 치약조성물(비교예1-4)에 비해 상태안정성이 우수하며 이러한 현상은 경과함에 따라 더욱 현저하였다.

[실험예 3]

치약 조성물의 미백효과 평가

1)사람치아에 대한 평가 실험

실시예 1 내지 4 및 비교예 1내지 4에 따른 치약 조성물의 얼룩제거 효과를 다음과 같은 방법으로 평가하였다. 담배, 커피, 홍차, 설탕 및 칼슘을 혼합하여 겔 상태로 만든 다음, 회전이 가능하도록 모터가 장착된 기기의 바닥 용기에 옮기고, 20 내지 30대의 건강한 사람으로 부터 발치한 치아 표본을 에폭시수지로 고정시켜 노출면적이 가로×세로=2㎜×2㎜가 되도록 시편을 제작한후, 회전판에 부착시켜 3일동안 운영하여 강제적으로 얼룩을 부착시켰다. 마지막 날에 얼룩이 형성된 시편을 꺼내 색차계(Model:SZ, Nippon Denshoku사)를 이용하여 백색도를 측정하고, 왕복운둥이 가능하도록 특별히 고안된 연마력 측정기에 시편을 고정시킨 다음, 부드러운 칫솔모를 운동축에 고정시며 시편과 마찰할 수 있도록 만들었다.

이때, 칫솔모 끝에 각각의 치약조성물을 0.5g씩 동일하게 올려놓고(실시예 조성물의 경우 과산화물 함유 유동성액상 0.25g, 염기성 액상 치약 0.25g을 각각 사용함)분당 180회 왕복운동을 할 수 있도록 30분간 운영한 다음, 시편을 꺼내 다시 색차계를 이용하여 시편의 백색도 개선정도를 측정한 후 백분율로 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.

2) 면포를 이용한 평가 실험

적포도주로 침적되어 있는 면포의 백색도를 상기 1)항에 기술되어 있는 바와 같이 색차계를 이용하여 측정하였다.

그 후, 100㎖ 비어커에 증류수 50㎖를 가하고 실시예 1 내지 4에 따른 치약조성물을 각각 5ｇ씩 가하였다. (실시예2 조성물의 경우 과산화물 함유 유동성 액상 2.5ｇ, 염기성 액상 치약 2.5ｇ을 각각 사용). 상기 면포를 비이커 바닥으로 부터 일정한 높이로 이격시킨 다음 2시간동안 교반시켰다. 면포를 꺼내 건조시키고 다시 색차계를 이용하여 면포의 백색도를 측정함으로써 얼룩의 개선 정도를 백분율로 평가하고 , 그 결과를 하고 표 6에 나타내었다.

[표 6]

단위()

구분	실시예1	실시예2	실시예3	실시예4	비교예1	비교예2	비교예3	비교예4
평가실험 1의개선율	99.2	95.2	92.3	92.6	66.9	64.2	58.8	75.9
평가실험 2의개선율	93.5	86.3	90.2	90.0	67.0	56.2	47.3	68.9

상기 표 6으로 부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 치약 조성물이 비교예의 치약조성물보다 사람치아 및 면포에 대한 미백효과(백색도 효과)가 더욱 우수한 것으로 평가되었다.

이상과 같이 본 발명에 따른 치약 조성물은 치약중에 함유된 과산화물의 경시 안정성, 치약 조성물의 경시 상태안정성 및 미백효과가 기존의 치약조성물에 비하여 훨씬 우수함이 명백하다.

Claims (5)

1. 미백제로서 과산화물을 사용하는 치약 조성물에 있어서, 안정화제를 사용하여 과산화물을 안정화시키고 폴록사머로 페이스트 제형을 만든 제1제와 미백제 및 과산화물 분해 촉진제를 사용한 제2제를 격막이 있는 이중용기 또는 별도의 용기에 충진하여 양치시에는 동시에 사용토록 고안된 것을 특징으로 하는 구강용 조성물.
2. 제 1 항에 있어서, 과산화물이 과산화요소, 과산화나트륨, 과산화칼슘 및 과산화수소중에서 1종 이상을 선택하여 1 내지 10 중량사용하는 것을 특징으로 하는 구강용 조성물.
3. 제 1 항에 있어서, 과산화물 안정화제로 아밀감레이트, 부티레이티드 아니솔, 부틸히드로퀴논, 부틸-파라-히드록시-안식향산, 디히드록시페놀, 토코페롤, 부티레이티드톨로엔, 이디티에이, 노히드로구아이야레틱산 및 후라보노이드중에서 1종 이상 선택사용한 구강용 조성물.
4. 제 1 항에 있어서, 제2제의 미백제로 무수피로인산나트륨, 피로인산나트륨, 산성 피로인산나트륨, 피로인산칼륨을 1종이상 사용한 구강용 조성물.
5. 제 1 항에 있어서, 과산화물 촉진제로서 염화아연, 염화망간, 염화제2철 및 염화구리중에서 1종 이상 선택사용한 것을 특징으로 하는 구강용 조성물.