KR20150109638A - Dl-피롤리돈카르본산나트륨액을 함유하는 치약조성물과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 안정한 점도를 가지는 젤상 및 페이스트상 치약조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치약조성물에 DL-피롤리돈카르본산나트륨액(Sodium DL-Pyrrolidonecarboxylate Solution)을 점도안정제로 사용함으로써 제조 후 점도변화가 적어 제형이 안정된 젤상 및 페이스트상 치약조성물 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

DL-피롤리돈카르본산나트륨액을 함유하는 치약 조성물과 그 제조방법{Dentifrice composition containing Sodium DL-Pyrrolidon-carboxylate Solution and its manufacturing method}

본 발명은 안정한 점도를 가지는 젤상 및 페이스트상 치약조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치약조성물에 DL-피롤리돈카르본산나트륨액을 점도안정제로 사용함으로써 제조 후 점도의 변화가 적어 제형이 안정된 젤상 또는 페이스트상 치약조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 치약 조성물은 불용성 무기 분말의 연마제와 수 용해성 원료 및 물을 비롯한 수 친화성 액제의 혼합물을 기본적으로 포함한다. 이 때, 상기 성분들의 단순한 혼합물은 혼합 후 혼합물을 방치 시 각 원료들의 비중 차이에 의해서 불용성 분말인 연마제와 액상이 분리되면서 불용성 분말이 침전되므로 치약으로 사용할 수 없을 정도로 나빠지게 된다. 이러한 혼합물의 각 성분 간 분리현상이나 침전물이 일어나는 것을 막기 위하여 치약제조 시에 혼합물 내에서 점도를 형성시켜야 한다. 이에 따라 혼합물의 점도를 형성시켜주기 위해서 결합제나 점도안정제 등을 함유시킨다.

종래에는 치약의 점도안정제로서 현탁제나 분산제로 사용되는 폴리사카라이드계 검류와 점도조절용 실리카를 주로 사용하였다. 경우에 따라서는 잔탄검(Xanthan Gum)과 폴리아크릴레이트(Sodium polyacrylate)의 혼합물과 같은 결합제를 치약제조 시 점도조절제로 사용하기도 하였으나, 점도안정성이 떨어져 점도가 변화하는 문제가 있었다.

대한민국 특허공개 제2012-42399에는 상기와 같은 치약의 불안정한 점도를 안정화시키기 위해 점도안정제로 폴리에틸렌글리콜계통의 화합물을 사용하여 점도편차가 적고 균일한 품질의 제형을 생산할 수 있다고 하였으며, 그리고 특허등록 1272225호에는 젤리치약을 만드는 제조방법에서도 폴리에틸렌글리콜계통의 화합물을 사용하고 있다.

그러나 습윤제로 알려진 폴리에틸렌글리콜계통의 화합물을 치약의 점도안정제로 사용하여 점도안정화에 효과를 나타내는 치약의 제조방법은 이미 오래전부터 사용해오고 있는 전혀 새로운 방법이 아니다. 오히려 폴리에틸렌글리콜계통의 화합물을 만들 때 주원료로 사용되는 산화에틸렌이 극히 미량이지만 미 반응물로 남을 수가 있는데, 이 산화에틸렌이 암을 유발하는 발암물질로 알려지면서 문제가 생겨났다. 많은 소비자들이 폴리에틸렌글리콜계통의 화합물에 미량의 산화에틸렌이 불순물로 함유할 수도 있기 때문에 폴리에틸렌글리콜계통의 화합물을 함유한 치약제품에 대한 심각한 거부반응을 드러내고 있는 것이다. 이와 같은 이유로 점도안정제 또는 점도조절제로 사용되고 있는 폴리에틸렌계통의 화합물을 대체할 수 있는 새로운 점도안정제가 필요한 실정이다.

그렇지만 선행기술에서는 치약의 점도안정화를 위해서 폴리에틸렌글리콜계통의 화합물을 대체하는 물질을 함유하는 치약의 조성물이나 제조방법에 대해서는 찾아볼 수가 없었다.

본 발명자들은 치약의 점도안정제로서 폴리에틸렌글리콜계통의 화합물 대신에 DL-피롤리돈카르본산나트륨액을 사용하여 치약을 제조할 경우, 점도형성이 잘되었고 점도가 안정하여 점도변화가 적었으며 균일한 품질의 제형을 생산할 수 있음을 발견하였다. 특히 폴리에틸렌글리콜 계통의 화합물을 사용함으로서 문제가 되고 있는 산화에틸렌에 의한 발암문제도 해결되리라 보고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 목적은 제조 후 빠른 시간 내에, 바람직하게는 몇 시간 이내에, 늦어도 24시간 안에 치약의 점도가 안정하고 점도가 균일한 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있는 젤상 및 페이스트상 치약조성물과 그 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 치약의 점도안정제로서 DL-피롤리돈카르본산나트륨액을 함유하는 것을 특징으로 하는 치약조성물과 그 제조방법을 제공한다.

본 발명에서 DL-피롤리돈카르본산나트륨액의 함량은 0.10 중량％ 내지 10.00 중량％를 사용하나, 0.50 중량％ 내지 5.00 중량％인 것이 바람직하다. DL-피롤리돈카르본산나트륨액의 함량이 0.10 중량％ 이하이면 점도를 안정화시키는데 많은 시간이 필요하였고, 상기 성분함량이 6.00 중량％ 이상에서는 점도가 많이 높아졌다.

또한 본 발명은 (a) 습윤제인 소르비톨액, 분말 원료인 글리세릴인산칼슘, 감미제, 보존제, DL-피롤리돈카르본산나트륨액 및 정제수를 혼합하는 1차 혼합단계; (b) 별도로 연마제와 함수규산과 점도조절제를 혼합하는 2차 혼합단계; (c) 1차 혼합단계의 1차 혼합물과 2차 혼합단계의 2차 혼합물을 혼합한 후에 진공에서 혼합하는 3차 혼합단계; (d) 3차 혼합단계의 3차 혼합물에 기포제를 첨가하여 진공에서 혼합하는 4차 혼합단계; (e) 4차 혼합단계의 4차 혼합물에 지용성 원료 및 오일류를 진공에서 혼합하여 유화시키는 5차 혼합단계를 포함하는 젤상 및 페이스트상 치약의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 제조방법에 있어서, 1차 혼합단계에서는 분말원료가 충분히 용해되도록 20분 이상 혼합하며, 2차 혼합단계에서는 연마제와 함수규산과 점도조절제가 잘 섞이도록 교반하여야 하며, 3차 혼합단계에서는 1차 혼합단계의 혼합물을 교반하면서 2차 혼합단계의 혼합물을 투입하여 혼합물이 덩어리가 발생하지 않도록 잘 교반한 후에 760mmHg 진공 하에서 30분 이상 혼합하며, 4차 혼합단계에서는 760mmHg 진공 하에서 1시간 이상 혼합하며, 5차 혼합단계에서는 760mmHg 진공 하에서 5분 이상 혼합하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 치약조성물은 점도안정제로 DL-피롤리돈카르본산나트륨액을 함유함으로써 제조 후, 점도는 안정되고 점도변화가 적어 제형안정성이 우수한 제형의 젤상 및 페이스트상 치약을 얻을 수 있었다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명은 치약조성물에 있어서 점도 안정제로서 DL-피롤리돈카르본산나트륨액을 함유하는 치약조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에서 사용되는 DL-피롤리돈카르본산나트륨액은 치약조성물 총 중량에 대하여 0.10 중량％ 내지 10.00 중량％로 함유될 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.50 중량％ 내지 5.00 중량％의 양으로 함유될 수 있다. DL-피롤리돈카르본산나트륨액의 함량이 0.10 중량％ 이하에서는 점도변화에 대한 안정적인 효과를 얻기 위하여 많은 시간이 필요했으며, 6.00 중량％ 이상에서는 점도가 많이 높아져서 제형안정성에 문제가 생길 수가 있었다. 따라서 본 발명에 의한 치약 조성물은 DL-피롤리돈카르본산나트륨액을 0.50 중량％ 내지 5.00 중량％를 함유함으로써 점도가 안정하여 제형의 안정성이 우수하였으며, 소비자들에게 균일한 품질의 치약을 제공할 수 있었다.

본 발명의 치약은 용제, 연마제, 습윤제, 보존제, 점도조절제, 감미제, 기포제, 약용성분, 착향제 등을 함유할 수 있다.

용제는 용질을 녹여 용액으로 만드는 액체로서, 정제수나 에탄올 등을 사용할 수 있다.

연마제는 치아에 부착된 이물질을 제거하며 치아면에 광택을 주어 깨끗하게 해주는 작용을 하며 함수이산화규소나 콜로이드성이산화규소, 탄산칼슘 등을 사용할 수 있다.

습윤제는 수분을 흡수하거나 보존하는 물질로 치약이 공기 중에 접촉하여 고체화하는 것을 방지하는 역할을 하며 글리세린, 소르비톨, 폴리에틸렌글리콜계통의 화합물 등을 사용할 수 있다.

점도조절제는 혼합물의 고체성분과 액체성분이 분리하거나 침전물이 생성되지 않도록 점도를 형성시켜주는 작용을 하며 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 이산화규소, 아라비아검, 잔탄검 등을 사용할 수 있다.

보존제는 미생물의 생육을 억제하여 치약을 오랫동안 보존하는 역할을 하며 파라옥시벤조산메틸, 파라옥시벤조산프로필, 파라옥시안식향산부틸, 벤조산나트륨, 천연추출물 등을 사용할 수 있다.

감미제는 단맛을 느끼게 하는 식품첨가물의 일종으로 스쿠랄로스, 자일리톨이나 스테비오사이드 등을 사용한다.

약효성분는 충치예방이나 치주염(치조농루)예방 또는 구취예방 등의 효과를 증강시키기 위하여 사용되는 물질로 불화나트륨, 알란토인, 아미노카프론산, 레시틴, 자몽종자추출물, 폴리인산나트륨 등이 사용된다.

기포제는 거품을 내어 이물질들을 쉽게 제거할 수 있는 역할을 하며 주로 계면활성제를 사용한다.

착향제는 향을 주어 상쾌하게 하는 작용을 하며 멘톨, 박하유, 스피아민트, 카모마일 등을 사용한다.

그 외에 본 발명에서는 점도안정제로 DL-피롤리돈카르본산나트륨액을 사용하였다. 그 이유는 대부분의 치약제조 시에 점도안정제로 사용되는 습윤제인 폴리에틸렌글리콜계통의 화합물에는 발암물질로 알려진 산화에틸렌이 극미량의 불순물로 함유될 수가 있기 때문이다.

본 발명에 따른 제조방법은 먼저 습윤제인 소르비톨액, 분말 원료인 글리세릴인산칼슘, 감미제, 보존제, DL-피롤리돈카르본산나트륨액 및 정제수를 치약제조교반기에 넣고 교반한다. 별도로 연마제 및 함수규산과 카르복시메틸셀룰로오스나트륨을 골고루 잘 혼합하여 치약제조교반기에 첨가하여 잘 섞은 후에, 760mmHg 진공 하에서 30분 이상 혼합물을 교반한다. 그 다음 혼합물에 기포제를 첨가하여 760mmHg 진공 하에서 1시간 이상 골고루 잘 섞이도록 교반한 후에 지용성 원료 및 오일류를 5분 이상 760mmHg 진공 하에서 혼합하여 유화시켜 점도가 안정된 제형의 치약을 얻는다.

본 발명에 따라 폴리에틸렌계통의 화합물을 함유하지 않고 폴리에틸렌계통의 화합물 대신에 DL-피롤리돈카르본산나트륨액을 함유하는 치약의 조성물은 점도가 안정되고 점도변화가 적어 제형안정성이 우수한 젤상 및 페이스트상 제형의 치약을 얻게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 내용을 실시예와 비교예 및 시험예를 들어 DL-피롤리돈카르본산나트륨액이 함유된 치약조성물의 점도안정성을 보다 구체적으로 설명한다. 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐 본 발명의 권리 범위가 이들 실시예와 시험예로 한정되는 것은 아니다.

[제조예 1]

상기 제조방법에 따라, 하기 표 1과 표 2에 기재된 성분비율로 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 2의 치약을 제조하였다(단위: 중량％).

표 1

표 2

[시험예 1]

상기 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 2의 처방에 따라 제조한 치약들에 대한 점도변화를 하기와 같이 측정하였다.

먼저, 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 2의 처방대로 치약을 제조한 후 각각의 치약들을 100g씩 비커에 취하여 점도계(Brookfield Helipath Stand viscometer)로 점도를 측정하였다. 그런 다음, 각각의 치약들을 20도시 항온조에 보관하면서 1시간 후, 4시간 후, 1일 후, 4일 후, 7일 후에 점도를 측정하여 그 결과를 표 3과 표 4에 나타내었다(단위 cps).

표 3

표 4

표 3과 표 4의 결과에 따라서, 상기 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 2에서 보여주는 처방에 따라 제조된 치약의 점도를 비교하여 보면, DL-피롤리돈카르본산나트륨액 0.50 중량％ 내지 5.00 중량％를 함유한 실시예 1 내지 실시예 6의 치약조성물은 치약제조 후 4시간, 늦어도 24시간 내에 안정된 점도를 나타내어 안정된 겔상과 페이스트상 치약제품으로 사용할 수 있었으며, 발암성물질인 산화에틸렌을 불순물로 함유할 수 있다는 이유로 문제가 되고 있는 폴리에틸렌글리콜계통의 폴리에틸렌글리콜 1500을 함유한 비교예 2의 치약조성물의 점도는 제조 후 다른 치약조성물에 비해서 점도가 높고 안정하였다.

그러나 DL-피롤리돈카르본산나트륨액이나 폴리에틸렌글리콜 1500을 사용하지 않은 비교예 1의 조성물에서는 초기점도가 너무 낮았고 24시간 이상의 많은 시간이 지나도 치약제품으로서 필요로 하는 점도를 형성하지 않아서 치약의 조성물로는 적합하지 않았다.

상기 실시예 1 내지 실시예 6과 비교예 1 내지 비교예 2의 성분비율에 따라 제조한 치약의 시간에 따른 점도변화의 차이를 표 5와 표 6에 나타내었다(단위 cps ).

표 5

표 6

상기 표 5와 표 6의 결과에서, 실시예 1 내지 실시예 6의 DL-피롤리돈카르본산나트륨액 0.50 중량％ 내지 5.0 중량％를 함유한 치약조성물은 24시간 이후의 점도변화는 크지 않았다. 그러나 DL-피롤리돈카르본산나트륨액이나 폴리에틸렌글리콜 1500을 사용하지 않은 비교예 1의 조성물에서는 치약을 제조하기에 필요한 점도가 형성되지도 않았지만 제조 후 24시간 이후에도 계속해서 점도의 변화가 나타났다. 그리고 폴리에틸렌글리콜1500을 함유한 치약의 조성물은 초기점도는 가장 높았지만 시간의 변화에 따라 점도변화는 크지 않았다.

[시험예 2]

DL-피롤리돈카르본산나트륨액의 함량에 따른 점도의 재현성을 비교하였다. 상기 실시예 1 내지 실시예 6의 조성물에 따른 치약을 5회 제조하여 항온조(20도)에 보관하고 실험예 1과 동일한 방법으로 1시간 후, 1일 후, 7일 후의 점도를 측정하여 그 편차를 비교하여 표 7에 나타내었다(단위 cps).

표 7

상기 결과에 따라, 치약의 조성물에서 DL-피롤리돈카르본산나트륨액 0.5 중량％ 내지 5.0 중량％를 함유한 치약조성물은 점도의 편차가 크지 않았으며, 발암성분인 산화에틸렌을 불순물로 함유할 소지가 있어 문제를 야기시킬 수 있는 폴리에틸렌글리콜계통의 폴리에틸렌글리콜 1500을 대체하여 제형이 안정된 겔상 및 페이스트상 치약을 제조할 수 있음을 확인하였다.

Claims (3)

1. DL-피롤리돈카르본산나트륨액을 함유하는 겔상 및 페이스트상 치약조성물.
2. 제 1항에 있어서, 상기 DL-피롤리돈카르본산나트륨액은 치약조성물 총 중량에 대하여 0.50 중량％에서 6.00 중량％로 함유됨을 특징으로 하는 겔상 및 페이스트상치약조성물.
3. (a) 습윤제인 솔루비톨액 50 중량％ 내지 70 중량％에 용해되는 분말 원료인 글리세릴인산칼슘 0.01 중량％ 내지 0.13 중량％, 감미제 0.1 중량％ 내지 10 중량％, 보존제 0.1 중량％ 내지 0.3 중량％, DL-피롤리돈카르본산나트륨액 0.10 중량％ 내지 10.00 중량％ 및 정제수를 첨가하고 20분 이상 혼합하여 분말 원료를 용해하는 1차 혼합 단계; (b) 별도로 연마제 5 중량％ 내지 20 중량％ 및 함수규산 5 중량％ 내지 15중량％, 점도조절제 0.1 중량％ 내지 2.0 중량％를 혼합하는 2차 혼합 단계; (c) 1차 혼합단계 혼합물을 교반하면서 2차 혼합단계 혼합물을 일정한 속도로 투입하고 혼합물이 덩어리가 생기지 않도록 교반한 후에 진공 하에서 30분 이상 혼합하는 3차 혼합 단계; (d) 3차 혼합단계 혼합물에 기포제 0.1 중량％ 내지 3.0 중량％에 혼합하고 진공 하에서 1시간 이상 교반하는 4차 혼합 단계; (e) 4차 혼합단계 혼합물에 지용성 원료 및 오일류를 첨가하고 진공 하에서 5분 이상 교반하여 유화시키는 5차 혼합 단계를 포함하는 젤상 및 페이스트상 치약의 제조방법.