KR20160143098A

KR20160143098A - 알킬-pg-디모늄클로라이드를 함유하는 물티슈용 조성물

Info

Publication number: KR20160143098A
Application number: KR1020150079214A
Authority: KR
Inventors: 김태효; 김나래
Original assignee: 주식회사 비제이바이오켐
Priority date: 2015-06-04
Filing date: 2015-06-04
Publication date: 2016-12-14
Also published as: KR101856771B1

Abstract

본 발명은 알킬-PG-디모늄클로라이드를 함유하는 물티슈용 조성물에 관한 것으로서, 별도의 방부제를 사용하지 않고도 세정과 미생물 방지 효과를 나타내는 물티슈용 조성물에 관한 것이다.

Description

알킬-PG-디모늄클로라이드를 함유하는 물티슈용 조성물 {Composition for moist towelette containing alkyl-PG-dimonium chloride}

일반적으로 물티슈는 펄프제 또는 부직포와 같은 물티슈 원단에 물티슈 용액이 흡수되어 형성되는 일회용 물수건에 해당하는 것으로, 손이나 피부를 청결하게 유지하기 위한 용도, 화장을 지우는 용도 등으로 사용되는 것은 물론, 식탁, 가구, 테이블 등 각종 도구의 청결함을 유지하는데 사용된다. 특히 유아의 경우 얼굴 및 피부에 접촉하는 경우가 많아지고, 유아의 놀이기구를 닦는 주요 수단이라는 점에서 물티슈는 피부에 대한 안전성이 우수해야 하고, 피부에 잔재하는 이물질 또는 병원성 미생물에 대한 제거가 용이하며 항균성이 뛰어나야 한다.

일반적으로 물티슈는 천연물, 보습제, 추출물 등 다양한 유기물을 함유하기 때문에 제조 후부터 소비자에게 전달될 때까지, 그리고 소비자가 사용하는 동안에도 미생물의 증식이 가능한 물질이다. 이들 미생물의 생육을 억제하기 위하여 건조, 가열, 살균, 낱개 무균포장 등 다양한 수단들이 활용되어 왔다. 하지만 이는 포장단계까지의 오염방지에 효과적이지만 최근 물티슈들이 대용량화되며 많은 양의 젖은 티슈를 지속적으로 뽑아 쓰거나, 포장 개봉 후 오랜 시간 사용해야 하는 제품들은 사용과정에서 오염되는 경우가 자주 발생한다는 점에서 지속적인 사용 중 오염에 대해서까지 미생물의 생육을 억제하는 성분들이 필수적으로 함유되어야 한다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 경제적이면서도 적은 양으로 효과적인 다양한 방부제가 사용되고 있다. 방부제의 대표적인 물질로 이소치아졸리논(Isothiazolinone), 파라벤류(Parabens), 이미다졸리디닐우레아(Imidazolidinyl Urea), 디아졸리디닐우레아(diazolidinyl Urea), 벤조산소다(Sodium benzoate) 페녹시에탄올(Phenoxy Ethanol), 염화벤자놀(Benzalkonium chloride), 포르말린(Formaldehyde) 등이 사용되고 있으며, 이런 성분들은 미생물의 생육을 강력하게 억제하지만 동시에 피부에 해롭거나 장기적으로 인체에 유해한 영향을 미쳐 많은 논란의 원인이 되고 있다. 그 결과 일부 성분들은 사용이 규제되거나 사용량이 제한되기도 한다. 특히 이소치아졸리논은 국내 가습기 살균제 등에서 유해성 결과들이 발표되고 있고, 포름알데히드 릴리저로 알려져 있는 다아졸리디닐우레아, 이미다졸리디닐우레아 등도 국내외에서 안전성에 대한 논란이 계속되고 있으며, 특히 발암의 우려까지 알려져 있는 상황이다. 화장품에 많이 응용되며 비교적 안전하다고 알려져 있는 파라벤류조차도 피부 알러지와 환경문제, 내성균 문제들이 대두되고 있는 실정이다.

최근에는 방부제를 대체하는 좀 더 안전한 미생물 억제제로서 1,2-헥산디올(1,2-Hexanediol), 1,2-옥탄디올(1,2-Octanediol), 카프릴릴글리콜(Caprylyl Glycol), 에칠헥실글리세린(EthylhexylGlycerin) 등이 물티슈에 사용되고 있다. 이들은 공통적으로 종래의 방부제들에 비해서 안전하다는 장점이 있으나 1,2-헥산디올을 제외한 대부분의 성분이 물에 불용성이라서 사용에 제약이 있고, 특히 에칠헥실글리세린의 경우는 물에 접촉되어 있으면 서서히 분해된다는 문제점도 있다. 최근에는 이러한 문제들을 개선하기 위하여 수용성을 높인 다양한 혼합물도 특허 출원되고 있는데 이들의 혼합물로 출원번호 2011-0131086는 에틸헥실글리세린과 카프릴릴글리콜, 글리세린(Glycerin)의 혼합을 통해 용해성을 높이는 기술이, 출원번호 2013-0101775에는 카프릴릴 글리세릴에테르, 에틸헥실글리세린과 카프릴릴글리콜의 혼합물이 개시되어 있다.

또한, 천연물로서 올리브, 계피, 생강, 소나무, 이질풀, 스피어민트 등을 사용하거나 (등록번호 KR 100824609), 자몽종자 추출물을 사용하는 특허 (등록번호 KR-200406695)가 있다.

그러나, 상기 특허들도 좁은 항균스펙트럼, 과다한 사용량의 문제를 동반한다. 1,2-헥산디올은 2% 이상의 과량 사용이 요구되며, 1,2-옥탄디올, 글리세릴카프릴레이트, 에칠헥실글리세린 등은 물에 대한 용해성이 낮아 이 물질의 무게에 수 배 내지 수십 배의 유화제 또는 가용화제를 포함해야 하므로 결국 화학물질의 사용량이 늘어나야 한다는 단점이 있다. 간혹 이때 사용되는 유화제 또는 가용화제가 자극의 요인이 되기도 하며, 아울러 이러한 종류의 성분들은 진균을 제어하기 어렵다는 문제점도 있다.

또한, 천연물 방부제들은 합성 방부제에 비해 사용량이 월등히 많아야 한다는 문제와, 가격이 고가라서 범용 물티슈에 사용하기에는 경제적이지 않다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 피부 자극이 적고, 물에 대한 용해성이 우수하며, 적은 양으로도 미생물의 성장을 제어할 수 있는 물티슈용 조성물을 제공하려는 것을 목표로 한다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명자들은 피부자극이 없는 코코넛오일 계면활성제로서 물에 대한 용해성이 좋아 사용이 간편하고 적은 량만으로도 세정과 미생물 제어의 효과를 동시에 부여할 수 있는 알킬-PG-디모늄클로라이드 화합물을 찾아내어 이를 물티슈에 적용하였다. 이 화합물은 분자 내에 양이온이 있어 부직포의 셀룰로스 구조에 흡착력이 우수하다.

본 발명은 코코넛오일 또는 팜커넬오일, 해양조류의 오일 등에서 기원한 아래 화학식 1의 알킬-PG-디모늄클로라이드 ("알카미도프로필-PG-디모늄클로라이드"라고도 함) 화합물을 필수적으로 함유하는 물티슈용 조성물에 관한 것이다.

단, 상기 화학식 1에서 R은 탄소수 C6~C18의 알킬, 아케닐, 알킬아미도프로필 및 하이드록시알킬기 중 선택된 1종 이상의 알킬기임을 특징으로 한다. 즉, 단일의 R기를 가진 알킬-PG-디모늄클로라이드 1종 또는 위 여러 가지 알킬기를 가진 알킬-PG-디모늄클로라이드 중 2종 이상의 알킬-PG-디모늄클로라이드 혼합물을 물티슈에 사용할 수 있다.

본 발명은 물티슈용 조성물로서 상기 화학식 1 화합물 0.01중량% 내지 5.0중량%를, 바람직하게는 0.1중량% 내지 1.0중량%를 필수적으로 함유한다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 1,2-헥산디올, 1,2-옥탄디올, 부칠글리세린, 헥실글리세린, 옥칠글리세린, 에틸헥실글리세린(Etylhexyl glycerin), 글리세릴카프릴레이트(Glyceryl Caprylate) 등의 성분과 함께 사용되어 그 성능을 향상시킬 수 있고, 상기 화학식 1 화합물을 0.01중량% 내지 5.0중량% 가함으로써 물에 녹지 않는 1,2-옥탄디올, 헥실글리세린, 옥칠글리세린, 에틸헥실글리세린, 글리세릴카프릴레이트 등의 물에 대한 용해도를 높여줄 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 물티슈용 조성물을 함유하는 물티슈에 관한 것이다.

본 발명에 따른 물티슈는 별도의 방부제 또는 항균제를 첨가하지 않고도 방부활성 및 항균활성을 나타내어 방부제나 항균제, 기타 살균소독제로 인한 피부 부작용이 방지될 수 있으며, 정제수에 상기 화학식 1의 알킬-PG-디모늄클로라이드 성분을 반드시 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 화학식 1의 알킬-PG-디모늄클로라이드는 단독 또는 타 방부제와 같이 사용될 수 있는데 그 예로 1,2-헥산디올, 1,2-옥탄디올, 부칠글리세린, 헥실글리세린, 옥칠글리세린, 에틸헥실글리세린(Etylhexyl glycerin), 글리세릴카프릴레이트(Glyceryl Caprylate) 등의 디올류 또는 소르빈산, 소르빈산칼륨, 안식향산, 안식향산나트륨, 젖산, 글리세린지방산에스테르 등의 식품첨가 방부제, 그리고 프로필렌글리콜, 헥실렌글리콜, 글리세린, 부틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등의 방부보조 용제류를 예로 들 수 있다.

물티슈 원단은 펄프재 또는 부직포로 이루어지는 것이 바람직하지만, 필요에 따라서는 면과 같은 섬유재 또는 면 혼합물로도 제조될 수 있다. 물티슈 원단에 첨가되는 물티슈용 액상조성물은 물티슈 원단에 흡수되어 젖은 상태로 유지되도록 하면서 동시에 피부 접촉시 살균, 항균, 보습 등과 같은 위생적인 활성을 나타내는 것으로, 90 내지 99.8 중량%의 정제수에 0.01중량% 내지 3중량%의 화학식 1 화합물, 바람직하게는 0.1중량% 내지 1.0 중량%의 화학식 1 알킬-PG-디모늄클로라이드 화합물을 필수적으로 포함한다.

이 물티슈 조성물에는 보조적인 미생물 제어성분으로서 1,2-옥탄디올, 부칠글리세린, 헥실글리세린, 옥칠글리세린, 에틸헥실글리세린(Etylhexyl glycerin), 글리세릴카프릴레이트(Glyceryl Caprylate) 등이 사용될 수 있으며, 보습성분으로서 글리세린, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜 등의 글리콜류가 사용될 수 있다.

본 발명은 물티슈 조성물의 하나로 화학식 1로 표시되는 알킬-PG-디모늄클로라이드 성분을 방부제를 대신하여 첨가하는 것을 특징으로 하는 것으로서, 방부제 없이도 항균활성을 갖는 무방부제 제품 구성이 가능하다. 또한 피부 컨디셔닝 효과와 오염제거 효과를 동시에 나타내므로 안전하다는 장점이 있으며, 섬유에 흡착이 되면 물과 함께 용출되는 양이 적어 화학성분에 민감한 경우에도 부작용이 적다.

도 1은 라우릴 PG-디모늄클로라이드 조성물의 항균력 유지 시험 결과이다.
도 2는 코카미도프로필 PG-디모늄클로라이드 조성물의 항균력 유지 시험 결과이다.
도 3은 1,2-헥산디올 조성물의 항균력 유지 시험 결과이다.
도 4는 1,2-부탄디올 조성물의 항균력 유지 시험 결과이다.
도 5는 1,2-옥탄디올 조성물의 항균력 유지 시험 결과이다.
도 6은 글리세릴카프릴레이트 조성물의 항균력 유지 시험 결과이다.
도 7은 미생물 제어 조성물의 평행구획선법(parallel streak test) 시험 결과이다.

아래에서는 실시예를 들어 본 발명의 구성을 좀 더 구체적으로 설명한다. 아래 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이다. 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환 및 균등한 타 실시예로 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

본 발명에 따른 물티슈용 조성물에 적용되는 화학식 1의 알킬-PG-디모늄클로라이드 성분의 성능을 알아보기 위해 실시예를 통해 비교하였다. 이때 사용된 세균으로는 녹농균(Pseudomonas Aeruginosa), 황색포도상구균(Staphylococcus Aureus), 대장균(Escherichia Coli), 진균으로는 칸디다균(Candia Albicans), 흑국균(Aspergillus niger)을 사용하였다.

<실시예 1~5>

아래 표 1에 따라 실시예 1~5의 조성대로 미생물 제어 성분들을 희석한 후 상온에서 교반하였다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
라우릴 PG-디모늄클로라이드	0.5%			0.3%	0.3%
코카미도프로필 PG-디모늄클로라이드		0.5%
코코일 PG-디모늄클로라이드			0.5%
1,2-헥산디올				1.0%
1,2-부틸글리세린					1.0%

<비교예 1~4>

아래 표 2에 따라 비교예 1~4의 조성대로 미생물 제어 성분들을 희석한 후 상온에서 교반하였다. 이때 물에 대한 용해도가 낮은 1,2-옥탄디올과 글리세릴카프릴레이트는 물에 희석하기 전에 디프로필렌글리콜과 먼저 혼합하여 물에 희석하였다.

	비교예 1	비교예 2	비교예 3	비교예 4
1,2-헥산디올	2.0%
1,2-부틸글리세린		2.0%
1,2-옥탄디올			0.7%
글리세릴카프릴레이트				0.7%
디프로필렌글리콜			2.0%	2.0%

<시험예 1> 항균력 시험

상기 실시예 1~5의 물티슈 조성물들을 시험관에 넣고 추가로 물 10㎖씩을 넣었다. 물에 녹지 않는 성분들은 디프로필렌글리콜에 먼저 혼합한 후 첨가하였다.

또 다른 시험관에 물 10㎖를 넣고 각각 대장균(Escherichia Coli), 황색포도상구균(Staphylococcus Aureus), 녹농균(Pseudomonas Aeruginosa), 칸디다균(Candida Albicans) 및 곰팡이인 흑국균(Aspergillus niger) 등 5종의 균주를 혼합하고 배양하여 혼합액을 준비하였다. 이렇게 제조된 시험균 혼합액을 0.1㎖씩 취하여 실시예 1~5 조성물들을 희석하여 준비한 시험관에 첨가하였다. 이렇게 첨가하여 준비된 시료들은 즉시 NA(Nutrient agar) 배지와 PDA(Potato dextrose agar) 배지에 상기 시료를 접종하고 30℃의 배양기에서 24시간 동안 배양하여 초기 균수를 측정하였다.

또한, 상기 시료를 24시간 동안 정치(定置)한 후 상기와 동일한 방법으로 NA 배지와 PDA 배지에 접종하고 30℃의 인큐베이터에서 24시간 동안 배양하여 군체수(colony)를 측정하였으며, 이때 시험농도는 본 발명의 화학식 1로 표시되는 알킬-PG-디모늄클로라이드를 함유하는 물티슈용 조성물인 경우 각각 0.3% 농도를, 다른 성분들은 상용화된 농도를 각각 적용하였다. 시험결과는 하기 표 3 (항균력 시험 결과)에 나타내었다.

	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
초기 균수 (cfu)	측정 불가
1일간 정치 (NA배지)	＜10	＜10	＜10	＜10	＜10
1일간 정치 (PDA배지)	＜10	＜10	＜10	＜10	＜10

상기 표 3과 같이, 초기 균수는 각 군별 모두 측정불가였으나 본 발명의 라우릴 PG-디모늄클로라이드 또는 코카미도프로필 PG-디모늄클로라이드를 함유한 조성물 전체에서 미생물 군체수가 10 미만으로 관찰되어 방부력이 99.99% 이상을 나타냄을 확인하였다.

<시험예 2> 항균력 유지 시험

실시예 1~2 및 비교예 1~4의 물티슈용 조성물 각각에 대하여 5개씩의 시험관에 물 10㎖를 넣고 물티슈용 조성물을 각각 첨가하였다. 물에 녹지 않는 성분들은 디프로필렌글리콜에 먼저 혼합한 후 첨가하였다.

상기 각각 5개의 시험관에 대장균(Escherichia Coli), 황색포도상구균(Staphylococcus Aureus), 녹농균(Pseudomonas Aeruginosa), 칸디다균(Candida Albicans) 및 곰팡이인 흑국균(Aspergillus niger) 배양액을 첨가하였다 (약 10⁶~10⁷cfu).

세균은 NA(Nutrient agar) 배지에, 진균은 PDA(Potato dextrose agar) 배지에 접종하고 30℃의 배양기에서 24시간 동안 배양하여 초기 균수를 측정하였다. 또한, 상기 물티슈용 조성물 시료 즉, 실시예 1~2 및 비교예 1~4의 조성물 시료를 3일 동안 정치한 후 상기와 동일한 방법으로 NA 배지와 PDA 배지에 접종하고, 30℃의 배양기에서 24시간 동안 배양하여 군체수(colony)를 측정하였다. 그 이후 7일, 14일 28일 단위로 동일한 방법으로 물티슈용 조성물의 살균력 유지를 확인하였다.

이때 시험농도는 본 발명의 물티슈용 조성물의 경우 각각 0.3% 농도를, 다른 성분들은 상용화된 추천농도를 각각 적용하였다.

시험 결과는 도 1 내지 도 6에 나타내었다. 도 1 내지 도 6의 결과를 보면, 본 발명의 조성물인 라우릴 PG-디모늄클로라이드 또는 코카미도프로필 PG-디모늄클로라이드는 상업화된 제품들, 즉 1,2-헥산디올, 1,2-옥탄디올, 부칠글리세린, 글리세릴카프릴레이트 등보다 낮은 0.3% 정도의 농도에서도 우수한 미생물 억제 능력을 보여주고 있으며, 지속적인 미생물 감소 효과도 상대적으로 빠른 시간에 효과적인 것을 확인할 수 있다.

<시험예 3> 평행구획선 시험(parallel streak test)

실시예 1, 비교예 1, 비교예 3 및 비교예 4와 같이 4종의 조성물을 비율별로 희석하여 물티슈에 첨가하여 물티슈 중 방부제 조성물이 0.3 중량% 함유되도록 한 다음 이를 띠 형상으로 절단하여 물티슈 시편을 준비하였다. 또한, 시험관에 물 10㎖를 넣고 세균인 대장균, 황색포도상구균, 녹농균을 첨가하고 배양한 세균 혼합액과, 시험관에 물 10 ㎖를 넣고 유산균인 칸디다 알비칸스와 곰팡이인 흑국균을 첨가하고 배양한 곰팡이 혼합액을 준비하였다(약 10⁶~10⁷cfu).

상기 세균 혼합액을 NA 배지에 10 ㎜ 간격으로 길이 60 ㎜가 되도록 3 회 선을 그었으며, 동일한 방법으로 상기 곰팡이 혼합액을 PDA 배지에 접종하였다. 접종 획선을 그은 각 배지 표면 위에 상기 물티슈 시편을 가볍게 올려놓고 멸균봉으로 살며시 눌러준 다음 30℃의 인큐베이터에서 배양하면서 미생물의 사멸을 관찰하였다.

도 7은 접종 후 24 시간 경과시의 배지의 모습을 보여주고 있는데, 세균 혼합액을 접종한 NA 배지에서는 미생물 저지대가 형성되지 않았으나 물티슈 시편에서는 증식하지 않았고, 곰팡이 혼합액을 접종한 PDA 배지에서는 미생물 저지대가 형성되는 것으로 나타나 본 발명에 따른 물티슈용 조성물의 방부력을 확인할 수 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명 물티슈용 조성물은 세균, 효모, 곰팡이 등 다양한 미생물에 대하여 우수한 항균효과를 나타내고, 지속적으로 미생물 억제 효과가 나타나는 것으로 평가되었다.

Claims

아래 화학식 1의 알킬-PG-디모늄클로라이드 화합물을 함유하는 물티슈용 조성물.
<화학식 1>

(단, 상기 화학식 1에서 R은 탄소수 C6~C18의 알킬, 아케닐, 알킬아미도프로필 및 하이드록시알킬기 중 선택된 1종 이상의 알킬기임을 특징으로 한다.)
청구항 1에 있어서,
화학식 1의 알킬-PG-디모늄클로라이드 화합물은 0.01중량% 내지 5.0중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 물티슈용 조성물.
청구항 1에 있어서,
상기 조성물은 1,2-헥산디올, 1,2-옥탄디올, 부칠글리세린, 헥실글리세린, 옥칠글리세린, 에틸헥실글리세린(Etylhexyl glycerin), 글리세릴카프릴레이트(Glyceryl Caprylate), 소르빈산, 소르빈산칼륨, 안식향산, 안식향산나트륨, 젖산 및 글리세린지방산에스테르 중 1종 이상을 부가적으로 함유하는 것을 특징으로 하는 물티슈용 조성물.
상기 청구항 1 내지 청구항 3의 물티슈용 조성물을 함유하는 물티슈.