KR20180137187A

KR20180137187A - 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20180137187A
Application number: KR1020170076518A
Authority: KR
Inventors: 이재기; 구용근; 김정훈
Original assignee: 주식회사 케이씨아이
Priority date: 2017-06-16
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2018-12-27
Also published as: KR102411639B1

Abstract

본 발명은 폴리사카라이드를 준비하는 단계; 상기 폴리사카라이드를 수상용성 유기용제와 물의 혼합액에서 양이온화제로 양이온화하여 양이온성 폴리사카라이드를 합성하는 단계; 양이온성 폴리사카라이드 물질을 과립(granule) 형상으로 성형하는 단계; 과립(Granule) 형상으로 성형한 후 건조하는 단계;를 포함하여 이루어진 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 분진이 날리지 않아 분말상에 비하여 사용 환경이 현저히 개선되며, 분말상에 비하여 흡습율이 낮아져 별도의 흡습 방지 포장용기가 필요하지 않고, 분말상처럼 흡습에 의해 뭉쳐 덩어리가 되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 기존의 분말 형상의 양이온성 폴리사카라이드보다 고온에서 물에 대한 분산성을 개선해 줄 뿐만 아니라, 용해시간을 줄여준다.

Description

과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 및 그 제조방법{Granule type cationic polysaccharide and manufacturing method thereof}

본 발명은 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드, 그 제조방법 및 이를 포함하는 화장료 조성물에 관한 것이다.

양이온성 셀룰로오스, 양이온성 구아검 등의 양이온성 폴리사카라이드(polysaccharide)는, 친수성, 증점성을 갖기 때문에, 증점제, 접착제, 분산제, 유화 안정화제 등, 여러가지 분야에서 폭넓게 사용되고 있다. 이들의 용도에서, 양이온성 폴리사카라이드는, 일반적으로, 물, 또는 물을 포함하는 혼합 용매(이하, 수계 용매라고도 함)에 용해하여 사용되기 때문에, 통상, 용해성을 고려하여, 분말상 내지 미립자상으로 하여 사용되고 있다.

그러나, 이와 같은 양이온성 폴리사카라이드는, 물 또는 수계 용매로의 용해성이 매우 높기 때문에, 물에 용해시 표면이 물에 순간적으로 녹아 덩어리가 형성되어 그 속으로 물이 침투되는 것을 방해하는 문제점이 있어 공업적으로 사용에 어려움이 있다. 이를 해결하기 위하여 기존의 제품들은 분말상 내지 미립자상으로 글리옥살 또는 보론(boron)으로 처리를 하는 등의 방법을 제시하고 있다(일본 특개2007-084680호 공보 등).

그러나 분말상 내지 미립자상의 양이온성 폴리사카라이드를 글리옥살 또는 보론(boron)으로 처리하는 방법은 높은 온도(50℃ 이상)에서 물에 용해시 표면이 물에 순간적으로 녹아 덩어리가 형성되어 그 속으로 물이 침투되는 것을 방해하는 문제점이 있다. 이는 일반적으로 스킨케어 및 헤어케어용 조성물을 고온에서 제조하기 때문에 제조단계 초기에 냉수에 용해하여야 하는 단점이 있다.

한편, 기존의 분말상 내지 미립자상의 양이온성 폴리사카라이드는 분진이 날려 사용할 때 인체에 흡입을 방지하기 위하여 방진 마스크를 사용하여야 하며, 흡습에 의하여 뭉쳐 덩어리가 되는 것을 방지하기 위하여 흡습방지 포장용기를 필요로 하는 등 장기 저장에 문제점이 있다.

따라서, 기존의 분말상 내지 미립자상의 양이온성 폴리사카라이드를 분진이 보다 적은 형태로서 고온에서 수분산성 및 용해성을 개선한 제품에 대한 요구가 점점 증가하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 분말상의 양이온성 폴리사카라이드의 분진 문제 및 흡습 문제를 해결하면서, 50℃ 이상의 고온에서 우수한 수분산성 및 용해성을 갖는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 상기 일 목적을 해결하기 위하여,

본 발명은 폴리사카라이드를 수상용성 유기용제와 물의 혼합액에서 양이온화제로 양이온화하여 양이온성 폴리사카라이드를 합성하는 단계; 양이온성 폴리사카라이드 물질을 과립(Granule) 형상으로 제조하는 단계; 및 상기 과립 형상을 건조하는 단계를 포함하여 이루어진 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법을 제공한다. 상기 양이온성 폴리사카라이드 물질을 과립형상으로 제조하는 단계 전에, 5~50중량%의 수분함량을 갖는 수상용성 유기용제와 물의 혼합액으로 수세하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 폴리사카라이드 물질은 수성 셀룰로오스 또는 구아검일 수 있다.

상기 건조하는 단계를 통해 얻어지는 과립 형상은 크기가 80메쉬(mesh) 이상일 수 있으며, 수분 함량이 10 중량% 이하일 수 있다. 최종 제조된 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 50℃의 물에 투입시 수분산되면서 용해되는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드로서, 80메쉬 이상인 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드를 제공한다. 50℃의 물에 투입시 완전 흡수 시간은 10초 이하, 완전 용해 시간은 30 분 이하이며, NaCl의 함량이 0.1~3.5 중량%, 수분 함량은 10 중량% 이하인 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드일 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드를 유효 성분으로 포함하는 헤어 케어용 조성물 및 스킨 케어용 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 50℃의 물에 투입시 덩어리가발생되지 않으며 물에 분산되고 용해된다. 또한 분진이 날리지 않아 분말상에 비하여 사용 환경이 현저히 개선된다. 또한 장기간 보관 중에 흡습에 의하여 뭉치는 것을 방지하여 주기 때문에 별도의 흡습방지 용기를 사용하지 않아도 된다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확히 예시하기 위한 것일 뿐이므로, 비록 한정적, 단정적 표현이 존재하여도 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.

먼저, 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 및 그 제조방법을 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법은, 폴리사카라이드를 수상용성 유기용제와 물의 혼합액에서 양이온화제로 양이온화하여 양이온성 폴리사카라이드를 합성하는 단계, 양이온성 폴리사카라이드 물질을 과립(Granule) 형상으로 성형하는 단계, 과립 형상으로 성형된 양이온성 폴리사카라이드를 건조기로 건조하는 단계를 포함하여 이루어진다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법은, 상기 양이온성 폴리사카라이드를 합성하는 단계 이후, 과립(Granule) 형상으로 성형하는 단계 이전에, 5~50중량%의 수분함량을 갖는, 보다 더 바람직하게는 8~40중량%의 수분함량을 갖는, 수상용성 유기용제와 물의 혼합액으로 수세하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법은, 수상용성 유기용제와 물의 혼합액으로 수세하는 단계에서 글리옥살 또는 소듐보레이트(Sodium borate)를 추가하여 글리옥살 혹은 보론으로 변성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

이하, 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법의 각 단계를 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 양이온성 폴리사카라이드를 합성하는 단계는 먼저, 폴리사카라이드를 준비하고, 상기 폴리사카라이드를 수상용성 유기용제와 물의 혼합액에서 양이온화제로 양이온화하여 양이온성 폴리사카라이드를 합성하는 단계이다.

폴리사카라이드는 제한되지 않으나, 셀룰로오스 및 그 유도체, 전분 및 그 유도체, 여러 가지 식물성 검(Plant gum) 등을 사용할 수 있는데, 구체적으로는 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 히드록시에틸 셀룰로오스, 구아 검(guar gum), 로커스트 빈 검(locust bean gum), 잔탄 검(xanthan gum), 갈락토만논 검(galcomannon gum), 옥수수, 감자, 밀, 쌀 등 유래의 전분, 아밀로오스 등을 들 수 있으며, 이들의 C1~C6 알킬 유도체를 포함할 수 있다. 이들은 사용에 있어서 단독 또는 혼합물로서 이용할 수가 있다. 제한되지 않으나 수용성 셀룰로오스 또는 구아검이 바람직하다.

구아 가루로도 알려진 구아검은 갈락토만난으로 이루어진 고분자량 다당류를 포함한다. 구아검의 수용성 분획은 구아란으로 불리며 전형적으로 α-D-갈락토피라노실 단위(D-갈락토스)가 (1→6) 결합에 의해 부착된 (1→6)-β-D-만노피라노실 단위(D-만노스)의 선형 사슬로 이루어진다. D-갈락토스 대 D-만노스의 비는 1:2이다.

수용성 셀룰로오스로는 셀룰로오스, 히드록시알킬셀룰로오스 또는 셀룰로오스의 수산기 일부 또는 전부가 에테르 변성된 히드록시알킬셀룰로오스에테르를 들 수 있다. 히드록시알킬셀룰로오스에테르는, 셀룰로오스의 수산기에, 치환기로서, 히드록시알킬기가 결합한 것이다. 히드록시알킬셀룰로오스에테르는, 히드록시알킬기 이외의 치환기를 가져도 좋다. 상기 치환기로서는, 예를 들면 탄소수 1 내지 3의 알킬기 등을 들 수 있다.

수용성 셀룰로오스로서, 구체적으로는 셀룰로오스, 히드록시에틸 셀룰로오스, 히드록시프로필 셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 히드록시에틸 셀룰로오스 등을 들 수 있으며, 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 이 중에서, 히드록시에틸 셀룰로오스가 보습성 면에서 보다 바람직하다.

상기 폴리사카라이드의 양이온화는, 폴리사카라이드를 양이온화제와 반응시킴에 의해 실시할 수 있다.

양이온화제로서는, 구체적으로는, 글리시딜트리메틸암모늄클로리드, 글리시딜트리에틸암모늄클로리드, 글리시딜트리메틸암모늄부로미드, 글리시딜트리에틸암모늄부로미드 등의 글리시딜트리알킬암모늄할라이드나, 디메틸디알릴암모늄클로리드, 메타크릴로일옥시에틸렌트리메틸암모늄클로리드, 3-클로로-2-히드록시프로필트리메틸암모늄클로리드 등의 암모늄할라이드 화합물을 들 수 있다.

보다 바람직하기로는, 에폭시기를 함유하는 적어도 1종의 4급 암모늄 화합물로 이루어지며, 상기 에폭시기를 함유하는 4급 암모늄 화합물은 양이온성 폴리사카라이드의 용해도를 향상시키고 양이온성 폴리사카라이드의 모발 흡착을 용이하게 하는 역할을 하며, 양이온성 폴리사카라이드의 모발 컨디셔닝 효과를 향상시킨다. 양이온화제는 그 종류가 크게 제한되지 않으며, 양이온성 폴리사카라이드의 컨디셔닝 효과 및 상업적 입수 용이성 등을 고려할 때 에폭시알킬 트리알킬 암모늄 할라이드인 것이 바람직하다. 이때, 상기 에폭시알킬의 알킬기는 탄소수가 2 내지 20이고, 상기 트리알킬의 알킬기는 탄소수가 1 내지 20이고 서로 다르거나 동일한 것이 더 바람직하다. 일례로, 에폭시프로필 트리메틸 암모늄 클로리드인 것이 바람직하다.

상기 양이온화제는 제한되지 않으나, 양이온성 폴리사카라이드의 컨디셔닝 효과 및 중합체와의 양립성을 고려할 때 폴리사카라이드 100 중량부 당 5~95 중량부를 사용하는 것이 바람직하고, 10~80 중량부인 것이 더 바람직하며, 20~60 중량부인 것이 가장 바람직하다.

폴리사카라이드의 양이온화 반응에서 사용되는 용매로는 수상용성 유기 용매와 물의 혼합 용매가 좋다. 수상용성 유기 용매로서는, 물과 혼합한 때에 균일한 용액이 되는 것이면 좋고, 예를 들면, 탄소수 1 내지 4의 알코올, 아세톤 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 탄소수 1 내지 4의 알코올이 바람직하고, 구체적으로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, t-부틸알코올 등을 들 수 있다.

혼합용매 중의 물의 비율은, 부반응을 억제하고, 양이온화 반응을 효율적으로 진행시키는 관점에서, 5내지 30질량%가 바람직하고, 8내지 25질량%가 보다 바람직하다.

혼합용매의 사용량은, 폴리사카라이드의 양이온화가 국부적으로 진행하는 것을 회피하는 관점, 및 반응기의 용적 효율을 높인 관점에서, 폴리사카라이드 100질량부에 대해, 200 내지 1500 질량부가 바람직하고, 300 내지 800 질량부가 보다 바람직하다.

또한 폴리사카라이드의 양이온화 반응은 알칼리 촉매를 이용하여 이루어질 수 있다. 사용될 수 있는 알칼리 촉매로서는, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 리튬 등의 알칼리 금속 수산화물을 사용할 수 있다. 이들 중에서는, 염가이기 때문에, 수산화 나트륨이 바람직하다. 알칼리 촉매의 사용량은, 폴리사카라이드 100 질량부에 알칼리 촉매의 사용량이 0.1 내지 10질량부가 되는 양이 바람직하다.

폴리사카라이드와 양이온화제와의 반응은, 예를 들면, 폴리사카라이드와 상기 혼합용매와 알칼리 촉매를 혼합, 교반한 후, 양이온화제를 첨가하고, 소정의 반응 온도로 함에 의해 실시할 수 있다. 이 때의 반응 온도는, 반응을 촉진시키고, 반응 시간을 단축시키는 관점 및 반응이 급격하게 진행하는 것을 회피하는 관점에서, 통상, 40 내지 60℃의 범위 내이고, 바람직하게는 45 내지 55℃이다. 반응 시간은, 반응 온도에 의해 다르기 때문에 한 마디로는 결정할 수는 없지만, 통상, 2 내지 10시간 정도이다.

다음, 본 발명의 일실시예에 따른 양이온성 폴리사카라이드를 수세하는 단계는 상기 양이온성 폴리사카라이드를 합성하는 단계 이후, 과립 형상으로 성형하기 이전에, 5~50 중량%의 수분함량을 갖는, 더 바람직하게는8~40중량%의 수분함량을 갖는, 수상용성 유기용제와 물의 혼합액으로 수세하는 단계이다.

수상용성 유기용제로는 제한되지 않으며, 전술한 바와 같이 물과 혼합한 때에 균일한 용액이 되는 것이면 좋고, 예를 들면, 탄소수 1 내지 4의 알코올, 아세톤 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 탄소수 1 내지 4의 알코올이 바람직하고, 구체적으로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, n-프로판올, t-부틸알코올 등을 들 수 있다.

폴리사카라이드의 양이온화 공정에서 사용되는 알카리 촉매, 알카리 촉매의 중화된 염 및 양이온화제는 최종 제품에서 최대한 제거될 필요가 있다. 이러한 성분들은 물에 용해되고 유기용제에는 불용성이기 때문에 수세 효율을 높이기 위하여는 수세용제의 수분함량을 증가시켜야 하지만 양이온성 폴리사카라이드 역시 물에 녹아 분말로 되지 않고 겔 형태의 덩어리로 되어 건조 및 분쇄하는데 어려움이 있다. 따라서 통상적인 방법에서 수세하는 수상용성 유기용제의 수분함량은 8~40중량%로 하여 사용함으로써 수세 효율을 높일 수 있다.

또한 본 발명의 일실시예에 따른 양이온성 폴리사카라이드를 글리옥살 또는 보론으로 변성하는 단계는, 수상용성 유기용제와 물의 혼합액으로 수세하는 단계에서 글리옥살 또는 소듐보레이트(Sodium borate)를 합성된 양이온성 폴리사카라이드에 대하여 0.05~1 중량%, 더 바람직하게는 0.1~0.5 중량%를 추가하여 변성하는 단계이다.

변성하는 방법은 상기 수상용성 유기용제와 물의 혼합액에 상기 합성된 양이온성 폴리사카라이드를 투입하고, 균일한 슬러리가 되도록 교반한 후에 글리옥살이나 소듐보레이트를 추가하여 상온에서 30분간 변성하고, 여과하여 수상용성 유기용제를 제거하는 방법으로 수세 및 변성을 연속적으로 진행한다.

변성하는 단계에서 사용하는 글리옥살 또는 소듐보레이트의 양이 0.1 중량% 보다 적으면 고온의 물에 분산시 흡수시간이 느려지는 단점이 있으며, 0.5중량% 보다 많으면 용해시간이 길어지는 문제점이 있다. 따라서 변성하는 글리옥살 또는 소듐보레이트의 양은 0.1~0.5 중량%를 추가하는 것이 바람직하다.

이 후 양이온성 폴리사카라이드를 분말이 아닌 과립 형태로 성형하고 건조하여 종래의 문제를 획기적으로 개선하였다.

다음, 본 발명의 일실시예에 따른 양이온성 폴리사카라이드를 과립(Granule) 형상으로 성형하는 단계는 양이온성 폴리사카라이드의 합성 단계 또는 수세 단계가 완료된 후 과립 형상으로 성형하여 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드를 제조하는 단계이다. 전술한 바와 같이, 과립 형상으로 제조하기 전에 수세하는 단계를 가질 수 있다.

반응물을 여과한 후 용제를 제거하여 슬러리를 수득 후 성형하여 과립 형상으로 양이온성 폴리사카라이드를 얻는 것이 좋다. 용제 제거 방법은 제한되지 않으며 통상적인 필터를 이용하여 진공여과, 가압여과 또는 원심분리 방법으로 제거할 수 있다.

용제가 제거된 슬러리는 과립 형상으로 제조 가능한 방법으로 성형될 수 있다. 일례로 과립기(Granulator)를 이용한 성형 방법을 들 수 있다. 과립기는 외부 원통형 실린더 말단에 타공되어 있으며 내부에 회전하는 인펠러로 구성되어 있다, 과립기의 외부 타공판은 직경 15cm, 타공판 폭 4.5cm, 타공판홀 0.5 ~ 2.0mm으로 되어 있으며 내부 인펠러의 회전속도는 30 60 rpm으로 하였다. 과립 형태의 성형원리는 과립기의 내부에 고형분 중량이 15% ~ 65% 인 슬러지를 투입하여 인펠러를 교반시 제품이 타공판 홀의 구멍을 통하여 압출되어 배출된다.

다음 본 발명의 일실시예에 따른 건조하는 단계는 과립형상으로 성형이 완료된 후 건조하여 과립(Granule) 형상의 양이온성 폴리사카라이드를 건조하는 단계이다. 본 발명의 일실시예에 따른 과립 형상은 사용시 분진으로 날릴 수 있는 미분말과는 구별된다. 분진으로 날리지 않는 정도의 크기를 갖는 과립(Granule) 형태일 수 있다. 상기 과립(Granule) 형태는 작은 크기의 구형 형상, 누들(noodle) 형상 등을 포함할 수 있다.

상기 과립 형상은 크기 80메쉬 내지 5 메쉬 이내의 범위 일 수 있다. 상기 범위보다 작은 경우는 분진의 생성이 많아지고 상기 범위보다 큰 경우는 용해 시간이 길어지는 문제점이 있다. 또한, 상기 범위내에서 작업자가 손쉽게 원하는 함량을 정량하여 사용할 수 있다.

상기 건조하는 단계를 통해 얻어지는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 부피당 중량이 0.25 ~ 0.6 g/ml 이고, 수분 함량이 10 중량% 이하이다.

상기 얻어진 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 후술하는 제조예에서 보듯이, 50℃의 물에서 완전 흡수시간이 10초 이내, 완전 용해 시간은 30 분 이하이다.

또한, 분말 제형의 경우에는 분진이 날려 사용할 때 인체에 흡입을 방지하기 위하여 방진 마스크를 사용하여야 하며, 수 분산성을 개선하기 위하여 변성할 때 사용하는 글리옥살 또는 보론에 의하여 피부자극에 민감하나, 본 발명의 과립(Granule) 형태의 제형은 분진이 날리지 않아 피부자극이 낮아지는 장점이 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기한 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드를 유효성분으로 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 또는 스킨 케어용 조성물을 제공함으로써 달성될 수 있다.

먼저, 헤어 케어용 조성물을 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 헤어 케어용 조성물 내에서 전술한 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드의 함량은 크게 제한되지 않으나 사용감, 보습감, 및 다른 구성성분과의 양립성을 고려할 때 조성물 전체 중량을 기준으로 0.01~5 중량%인 것이 바람직하고, 0.1~4 중량%인 것이 더 바람직하다. 에폭시기를 함유하는 4급 암모늄 양이온은 우수한 모발 흡착성을 부여하고, 용해성과, 보습력, 손상모발의 보호효과 등을 보인다.

본 발명의 헤어 케어용 조성물은 적절한 캐리어, 그리고 계면활성제, 향기 성분, 유백제(opacifier), 결합보조제(combing aids), 단백질, 에어로졸 촉진제(aerosol propellents), 증점제(thickener), 겔화제(gelling agent) 등 통상의 첨가제를 1종 이상 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 헤어 케어용 조성물은 그 제형에 크게 제한이 없으며, 예를 들면 샴푸, 린스, 헤어 고정용 왁스, 헤어 케어용 컨디셔너 헤어젤 헤어스프레이 헤어팩 헤어염색제 등을 포함한 각종 제형으로 제조될 수 있다. 또한 그 외에도 본 발명의 조성물은 스킨케어용 제품에 사용되어 보습 및 피부보호 효과를 줄 수 있다.

다음으로, 스킨 케어용 조성물을 설명한다.

본 발명의 일실시에에 따른 스킨 케어용 조성물은 상기 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드를 유효성분으로 포함하고, 스킨 케어용 조성물은 함량에 큰 제한이 있는 것은 아니지만, 0.01~2중량%, 바람직하게는 0.05~0.5중량%로 포함한다. 상기 범위 내로 포함하면 사용감, 보습감 피부보호등에서 유리하다.

본 발명의 스킨 케어용 조성물은 적절한 캐리어, 그리고 계면활성제, 향기 성분, 유백제(opacifier), 결합보조제(combing aids), 단백질, 에어로졸 촉진제(aerosol propellents), 증점제(thickener), 겔화제(gelling agent) 등 통상의 첨가제를 1종 이상 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 스킨 케어용 조성물은 그 제형에 크게 제한이 없으며, 예를 들면 밀크로션, 크림, 스킨, 스킨 케어용 컨디셔너 마스크팩 바디용크림 바디용세정제 면도용크림 풋케어용크림 크렌징크림 등을 포함한 각종 제형으로 제조될 수 있다. 또한 그 외에도 본 발명의 조성물은 헤어케어용 제품에 사용되어 보습 및 피부보호 효과를 줄 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 명확히 설명하는 것일 뿐, 본 발명의 보호범위를 한정하는 것은 아니다.

<제조예 1> 과립 형상의 양이온성 구아검의 제조

양이온화 반응 공정

반응기에 이소프로필 알코올 662g, 및 증류수 136g을 투입하고 교반하여 혼합한 후 구아검 200g을 투입하고 약 25℃에서 10분간 교반하였다. 이후 반응기에 2,3-에폭시프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드 62.2g을 투입하고 15분간 교반한 후 약 10% 농도의 수산화나트륨 수용액 30.3g을 4분간 반응기에 투입하고 20분간 교반하였다. 이후 반응기의 온도를 50~55℃로 승온한 후 약 6시간 동안 유지하여 반응시키고, 빙초산 4.8g을 투입한 후 상온으로 냉각한 후 반응을 종결시켰다.

수세, 과립 형상 성형 및 건조 공정

이후 반응물을 감압 여과하고 65% 이소프로판올 수용액850g과 Sodium borate decahydrate 0.4g을 투입하여 상온에서 2시간 교반하여 수세한 후 감압 여과하여 50% 고형분을 수득하였다. 고형분을 Granulator(대성화학기계제조)를 사용하여 과립형태로 성형하였다. 이 후 열풍강제순환식 오븐에서 75℃로 1시간 동안 건조하여 과립 형상의 양이온성 구아 검 220 g(수분함량 7%, 부피당 중량 0.35 g/ml)을 수득하였다.

<제조예 2> 과립 형상의 양이온성 셀루로오스의 제조

양이온화 반응 공정

반응기에 이소프로필 알코올 662g, 및 증류수 73.6g을 투입하고 교반하여 혼합한 후 히드록시에틸 셀룰로오스 200g을 투입하고 약 25℃에서 10분간 교반하였다. 이후 반응기에 2,3-에폭시프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드 82.2g을 투입하고 15분간 교반한 후 약 10% 농도의 수산화나트륨 수용액 25.3g을 4분간 반응기에 투입하고 20분간 교반하였다. 이후 반응기의 온도를 50~55℃로 승온한 후 약 6시간 동안 유지하여 반응시키고, 빙초산 7.8g을 투입하여 중화한 후 상온으로 냉각한 후 반응을 종결시켰다.

수세, 과립 형상 성형 및 건조 공정

이후 반응물을 감압 여과하고 83%이소프로판올 수용액700g과 40%글리옥살 1.2g을 투입하여 상온에서 2시간 교반하여 수세한 후 감압 여과하여 50%고형분을 수득하였다. 고형분을 Granulator(대성화학기계제조)를 사용하여 과립형태로 성형하였다. 이 후 열풍강제순환식 오븐에서 75℃로 1시간 동안 건조하여 과립 형상의 양이온성 셀루로오스 240 g(수분함량 3%, 부피당 중량 0.42 g/ml)을 수득하였다.

<비교예 1> 분말 형상의 양이온성 구아검의 제조

제조예 1과 양이온화 반응 공정은 동일하게 실시하고

이후 반응물을 감압 여과하고 65%이소프로판올 수용액850g을 투입하여 상온에서 2시간 교반하여 수세한 후 감압 여과하여 50%고형분을 수득하였다. 고형분을 열풍강제순환식 오븐에서 75℃로 1시간 동안 건조한 후 분쇄하여 입도 250㎛ (60 mesh)이하의 분말 형상의 양이온성 폴리사카라이드 225 g(수분함량 7.2%, 부피당 중량 0.62 g/ml)을 수득하였다.

<비교예 2> 분말 형상의 양이온성 셀루로오스의 제조

제조예 2와 양이온화 반응 공정은 동일하게 실시하고

이후 반응물을 감압 여과하고 83% 이소프로판올 수용액700g과 40% 글리옥살 1.2g 을 투입하여 상온에서 2시간 교반하여 수세한 후 감압 여과하여 50%고형분을 수득하였다. 고형분을 열풍강제순환식 오븐에서 75℃로 1시간 동안 건조한 후 분쇄하여 입도 420㎛ (40 mesh)이하의 분말 형상의 양이온성 폴리사카라이드 245 g(수분함량 3.4%, 부피당 중량 0.67 g/ml)을 수득하였다.

[용해성 및 분산성 평가]

(1) 완전 흡수 시간

100mL 비커에 증류수 80g을 가하고, <제조예 1> 과 <제조예 2> 의 샘플 1.6g를 수면으로부터 높이 4cm의 곳에서 투입하고, 샘플 투입이 끝나고 나서, 샘플에 물이 완전하게 흡수되어 침전되기 까지의 시간을 측정하고, 이것을 완전 흡수 시간으로 하였다. 상기 과정은 50℃에서 수행하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예1, 2 의 샘플도 동일한 방법으로 측정하여 표 1에 나타내었다.

(2) 용해 시간

300mL 톨 비커(외경 8cm)에 50℃의 증류수를 250g 가하고, 스리완모타(HEIDOH사제)에 세트한 교반 날개에 의해 교반한다. 교반 날개는 φ40㎜의 팬 터빈형(2장 패들)을 이용하고, 날개의 하부가 비커의 하부보다 2cm 위가 되도록 세트하였다. 교반 회전수는 200rpm으로 하였다.

교반하면서 <제조예 1> 과 <제조예 2> 의 샘플 2.5g를 가하고 구연산으로 Ph 5.6-5.8으로 조절하고 50℃의 워터 버스에 넣어서 교반을 계속하였다. 샘플을 투입하고 나서, 샘플이 완전히 분산하여 덩어리가 육안으로 보이지 않는 균일한 점성액이 되기 까지의 시간을 측정하였다. 상기 과정은 50℃에서 수행하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

비교예1~2의 샘플도 동일한 방법으로 측정하여 표 1에 나타내었다.

(3) 입자 크기 평가

직경 20센티미터, 높이 5 센티미터 표준망체를 하단부터 상부로140, 120, 100, 80, 60, 40, 20메쉬 순서로 장착하고 상부에 <제조예 1> 과 <제조예 2> 의 샘플 100g를 가하고 좌우로 100회를 흔들어 표준망체 각 메쉬를 통과시켰다. 이후 표준망체에 통과되지 않은 샘플의 무게를 측정하여 퍼센트로 하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.

구분		제조예 1	제조예 2	비교예 1	비교예 2
완전흡수시간(초)		5	1	30	60
용해시간(분)		15	13	40	120
입자크기	20 mesh 이상	50.8	80.6	0	0
	20 - 40 mesh	43.3	13.8	0	1
	40 - 60 mesh	2.8	4.2	0.1	5.5
	60 - 80 mesh	0.8	0.6	0.9	3.8
	80 - 100 mesh	0.5	0.3	1.5	3.6
	100 - 120 mesh	0.6	0.2	2.5	3.1
	120 - 140 mesh	0.4	0.1	4	5.4
	140 mesh 이하	0.8	0.2	91	77.6

상기 표 1에 나타나는 것과 같이 본 발명의 실시예에 따라 제조되는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 크기가 60 메쉬 이상이 중량 대비 90% 이상이고, 50℃ 물에서 완전 흡수 시간은 10초 이하, 완전 용해 시간은 30분 이하인 것을 확인할 수 있다.

헤어 케어용 조성물의 제조

<실시예 1>

물 42.05g을 혼합조에 넣고 가온하면서 <제조예 1>에서 제조한 과립 형상의 양이온성 구아검 0.8g을 넣은 다음, 프로필렌글리콜 1g을 넣고 75℃로 가온하였다. 소듐 라우릴 술페이트(Sodium lauryl sulfate) 18g, 소듐 라우레스 술페이트(Sodium laureth sulfate) 17g, 코코지방산 디에탄올아마이드(Cocofatty acid diethanolamide) 2.5g, 코카미도 프로필 베타인(Cocamido propyl betain) 8g, 소이아미도프로필아민 옥사이드(Soyamidopropylamine oxide) 3g, 세티아릴 알코올(Cetearyl alcohol) 0.5g, 디소듐 코코암포디아세테이트(Disodium Cocoamphodiacetate) 2g, 에틸렌 글리콜 디스티아레이트(Ethylene glycol distearate) 0.6g, 폴리글리세릴-2 카프레이트(Polyglyceryl-2 caprate) 2g, 시클로펜타실록산 (및) 디메티코놀(Cyclopentasiloxane and Dimethiconol) 0.5g, 디메티콘(Dimethicone) 1g 및 테트라소듐 EDTA(Tetrasodium EDTA) 0.05g을 상기 혼합조에 투입하여 75℃에서 균일하게 될 때까지 30분 정도 혼합한 후 45℃로 냉각하였다. 이어서 알란티온(Alantion) 0.05g, 메틸 클로로이소티아졸리논 & 메틸 이소티아졸리논(Methyl chloroisothiazolinone & Methyl isothiazolinone) 0.05g, DL-판테놀(DL-Panthenol) 0.1g, 시트르산 0.5g 및 향성분(Fragrance) 0.3g을 상기 혼합조에 투입하여 45℃에서 균일하게 될 때까지 혼합함으로써, 본 발명의 헤어 케어용 조성물 100g을 제조하였다.

<실시예 2>

<제조예 1>에서 제조한 과립 형상의 양이온성 구아검 대신에 <제조예 2>에서 제조한 과립 형상의 양이온성 셀룰로오스를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

<비교실시예 1>

<제조예 1>에서 제조한 과립 형상의 양이온성 구아검 대신에 <비교예 1>의 분말 형상의 양이온성 구아검을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 비교실시예 1로 하였다.

<비교실시예 2>

<제조예 1>에서 제조한 과립 형상의 양이온성 구아검 대신에 <비교예 2>의 분말 형상의 양이온성 셀룰로오스를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하여 비교실시예 2로 하였다.

[헤어 케어용 조성물의 점도 및 물불용분 테스트]

제조한 각각의 헤어 케어용 조성물에서 과립 형상과 분말 형상의 양이온성 폴리사카라이드의 용해성을 평가하기 위하여 점도 및 물불용분을 테스트하였다.

점도는 브룩필드 알브이티(Brookfield RVT) 점도계로 온도 25℃에서 spindle no 4, 20rpm하였다. 물불용분은 제조한 헤어케어 조성물을 200메쉬망으로 여과하고 무수에탄올로 세척한 후 무게를 측정하여 헤어케어 조성물 제조시 사용한 양이온성 폴리사카라이드 양에 대한 퍼센트로 환산하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.

	실시예1	실시예2	비교실시예1	비교실시예2
점도	7400 mPas	5400 mPas	6400 mPas	4200 mPas
물불용분	0.3%	0.1%	8.1%	9.2%

이상에서와 같이 본 발명을 상기의 실시예를 통해 설명하였지만 본 발명이 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. 또한, 본 발명의 본질적인 범주를 벗어나지 않고서도 많은 변형을 실시하여 특정 상황 및 재료를 본 발명의 교시내용에 채용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 본 발명을 실시하는데 계획된 최상의 양식으로서 개시된 특정 실시 태양으로 국한되는 것이 아니며, 본 발명에 첨부된 특허청구의 범위에 속하는 모든 실시 태양을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

폴리사카라이드를 준비하는 단계;
상기 폴리사카라이드를 수상용성 유기용제와 물의 혼합액에서 양이온화제로 양이온화하여 양이온성 폴리사카라이드를 합성하는 단계;
상기 합성한 양이온성 폴리사카라이드를 과립(Granule) 형상으로 성형하는 단계; 및
상기 성형한 양이온성 폴리사카라이드를 건조하는 단계;를 포함하여 이루어진 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 양이온성 폴리사카라이드를 합성하는 단계 이후에, 상기 합성한 양이온성 폴리사카라이드를 수분산성 향상을 위해 변성하는 단계;를 더 포함하는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 과립(Granule) 형상으로 성형하는 단계 이전에, 8~40중량%의 수분함량을 갖는 수상용성 유기용제와 물의 혼합액으로 상기 합성한 양이온성 폴리사카라이드를 수세하는 단계;를 더 포함하는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 폴리사카라이드는 수성 셀룰로오스 또는 구아검을 포함하는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 건조하는 단계를 통해 얻어지는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 크기가 60메쉬 이상이 중량 대비 90%이상인 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 건조하는 단계를 통해 얻어지는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 부피당 중량이 0.25 ~ 0.6 g/ml 범위내인 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 건조하는 단계를 통해 얻어지는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 수분 함량이 10 중량% 이하인 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 제조방법에 의해 제조된 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드는 50℃ 물에서 완전 흡수 시간은 10초 이하, 완전 용해 시간은 30분 이하인 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 제조방법.
물에 투입시 수분산되면서 용해되는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드로서, 크기가 60메쉬 이상인 양이온성 폴리사카라이드가 전체 중량 대비 90% 이상 포함되는 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드.
제8항의 제조방법에 의해 제조된 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 또는 제9항의 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드를 유효 성분으로 포함하는 헤어 케어용 조성물.
제8항의 제조방법에 의해 제조된 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드 또는 제9항의 과립 형상의 양이온성 폴리사카라이드를 유효 성분으로 포함하는 스킨 케어용 조성물.