KR20190114706A - 강화 식물성 지방산 및 유화제를 포함하는 천연 세정제 조성물 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본원은 식물성 지방산 및 유리 지방산이 적정 비율로 혼합된 강화 식물성 지방산과 유화용 유리 지방산을 포함하는 세정제 및 제조 방법을 개시한다. 본원의 세정제는 화학 합성 계면활성제를 포함하고 있지 않을 뿐만 아니라, 우수한 저자극성, 살균력 및 안전성을 가진다.

Description

강화 식물성 지방산 및 유화제를 포함하는 천연 세정제 조성물 및 그 제조방법{Natural detergent composition comprising fortified plant fatty acids and preparation method thereof}

본원은 강화 식물성 지방산 및 유화제를 포함하는 천연 세정제 조성물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

현재 일반 가정이나 각종 산업 현장에서 세정제로 사용되는 제품의 거의 대부분의 주성분은 화학·합성계면활성제로, 이 화학·합성 계면활성제는 우리가 일상생활에서 사용하는 샴푸, 치약, 세제, 화장품 등 뿐만 아니라, 탈취제, 농약, 탈지제 등 여러 산업 분야에서도 다양한 용도로 사용되고 있다.

그런데 최근 언론을 통해 보도되는 내용에 의하면, 화학·합성 계면활성제는 피부를 통하여 인체에 침투하여 심장, 간, 폐, 그리고 뇌 등 인체의 장기 내에 일정 수준을 유지하면서 일정 기간 체내에 머무르며, 이러한 화학, 합성 계면활성제가 인체에 축적되면, 체내 유전자 변형을 일으킬 수 있고, 이러한 현상이 반복되면 암이나 만성적 질병으로 이어질 수 있다고 한다. 또한 이러한 화학·합성 계면활성제는 우리 주변의 환경을 오염하고 생태계를 교란할 뿐만 아니라, 우리가 일상 생활에서 사용하는 세정제의 주성분인 화학·합성 계면활성제는 우리의 피부를 보호하는 기름성분을 완전히 제거하여 피부를 건조하게 하며, 나아가 이러한 화학·합성 계면활성제를 구성하는 각종 화학 성분은 피부에 자극성이 있어서 주부습진이나 아토피, 습진, 건선 등 각종 피부 질환을 유발하기도 한다.

더욱이 각종 세제류나 계면활성제를 사용하는 화장품 등에는 살균 등의 항균목적으로 트리클로산(Triclosan), 클로로메칠이소티아졸리논(CMIT; Chloromethyl isothiazolinone), 메칠이소티아졸리논(MIT; Methylisothiazolinone) 등을 비롯한 기타 각종 화학물질을 첨가하고 있다. 이러한 화학물질들은 인체나 생태계에도 해로운 물질로서, 상기 트리클로산은 혈액, 간 신장 등에 독성을 가진 내분비 장애물질로 알려져 있는 물질이며, CMIT나 MIT 등의 화학 물질은 인체에 치명적인 독성이 있어, 최근에는 가습기 살균제 첨가물로 사용된 이들 물질로 인해 수많은 사람들이 사망한 사건이 발생한 사실이 밝혀지기도 하였다.

이와 같이 화학·합성 계면활성제의 유해성은 언론을 통해 지속적으로 야기되고 있지만 현재로서는 개선에 대한 특별한 해결책이 없는 상태이다. 특히 우리가 가정에서 설거지나 과일, 야채 등을 세척하기 위해 사용하는 주방세제의 경우, 그 주성분으로 사용된 화학·합성 계면활성제는 식기나 과일, 야채 등에 달라 붙어 있어 아무리 잘 헹구어도 미량의 성분이 잔류하기 때문에, 우리는 이러한 미량의 화학·합성 계면활성제를 음식물과 함께 섭취하고 있는 실정이다.

이러한 화학·합성 계면활성제와 각종 화학물질의 폐해로부터 우리의 건강을 지키고 우리의 주변 환경을 보호하기 위하여 안출된 화학·합성 계면활성제를 대체할 수 있는 세정제가 필요하다.

대한민국 등록특허 제10-0717328호는 식물성 지방산을 이용한 천연 세정 조성물과 그 제조방법에 관한 것으로, 대두 지방산 물 및 레시틴을 포함하는 세정 조성물이 개시되어 있다. 그러나 상기 세정 조성물은 불포화 지방산의 함량이 많은 대두 지방산만을 원료로 사용하였기 때문에 온도에 따라 물질의 성상이 변하고 세척력이 떨어지며 저기포성이어서 소비자의 호감도가 떨어진다는 단점이 있었다.

본원과 같은 강화 식물성 지방산 및 유화용 유리 지방산 등 유화제를 포함하는 세정제에 대하여는 개시되어 있지 않다.

실시예는 강화 식물성 지방산 및 유화제를 포함하는 천연 세정제 조성물 및 그의 제조방법을 제공하고자 한다.

일 실시예에 따른 세정제 조성물은 대두 지방산, 땅콩 지방산, 올리브 지방산, 옥수수 지방산, 해바라기 지방산, 면실 지방산, 밀배아 지방산, 햄프 지방산 및 카놀라 지방산 등 불포화 지방산의 함량이 높은 식물성 지방산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 식물성 지방산; 라우릭산, 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산, 팔미토레익산, 올레익산, 리놀레익산, 리노에라이딕산, 및 알파-리노레닉산 등으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유리 지방산; 물; 레시틴; 카프릭산 및 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산 및/또는 에탄올 및/또는 포화 지방산의 함량이 높고 카프릭산과 카프릴릭산을 함유하고 있는 코코넛 지방산 및 팜핵(Palm 核) 지방산 중 하나 이상의 유화용 식물성 식물성 지방산을 포함하는 유화제; 알칼리; 및 탄산수소나트륨을 포함한다.

본원에서 '강화 식물성 지방산'은 '식물성 지방산'과 '유리 지방산'을 제품의 용도에 따라 최적의 비율로 혼합한 것을 말한다.

일 실시예에 있어서, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 식물성 지방산을 10 중량부 내지 40 중량부로 포함하고, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 유리 지방산을 10 내지 40 중량부로 포함하고, 상기 물을 25 중량부 내지 75 중량부로 포함하고, 상기 레시틴을 0.2 중량부 내지 2 중량부로 포함하고, 상기 유화제로 상기 카프릭산 또는 상기 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산을 5 중량부 내지 25 중량부로 포함하고, 상기 알칼리를 상기 강화 식물성 지방산의 15% 내지 25%로 포함하고, 상기 탄산수소나트륨을 0.5 중량부 내지 3 중량부로 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 식물성 지방산을 10 중량부 내지 40 중량부로 포함하고, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 유리 지방산을 10 내지 40 중량부로 포함하고, 상기 물을 25 중량부 내지 75 중량부로 포함하고, 상기 레시틴을 0.2 중량부 내지 2 중량부로 포함하고, 상기 유화제로 상기 에탄올을 상기 강화 식물성 지방산의 중량을 기준으로 2% 내지 60%로 포함하고, 상기 알칼리를 상기 강화 식물성 지방산의 중량을 기준으로 15% 내지 25%로 포함하고, 상기 탄산수소나트륨을 0.5 중량부 내지 3 중량부로 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 식물성 지방산을 10 중량부 내지 40 중량부로 포함하고, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 유리 지방산을 10 내지 40 중량부로 포함하고, 상기 물을 25 중량부 내지 75 중량부로 포함하고, 상기 레시틴을 0.2 중량부 내지 2 중량부로 포함하고, 상기 유화제로 상기 카프릭산 또는 상기 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산을 5 중량부 내지 25 중량부로 포함하고, 상기 유화제로 상기 에탄올을 상기 강화 식물성 지방산의 중량을 기준으로 2% 내지 60%로 포함하고, 상기 알칼리를 상기 강화 식물성 지방산의 중량을 기준으로 15% 내지 25%로 포함하고, 상기 탄산수소나트륨을 0.5 중량부 내지 3중량부로 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 식물성 지방산을 10 중량부 내지 40 중량부로 포함하고, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 유리 지방산을 10 내지 40 중량부로 포함하고, 상기 포화 지방산의 함량이 높고 카프릭산과 카프릴릭산을 함유하고 있는 코코넛 지방산 및 팜핵 지방산 중 하나 이상의 유화용 식물성 식물성 지방산 10 내지 60 중량부를 포함하고, 상기 물을 25 중량부 내지 75 중량부로 포함하고, 상기 레시틴을 0.2 중량부 내지 2 중량부로 포함하고, 상기 유화제로 상기 카프릭산 또는 상기 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산을 5 중량부 내지 25 중량부 및/또는 에탄올을 상기 강화 식물성 지방산의 중량을 기준으로 2% 내지 60%로 포함하고, 상기 알칼리를 상기 강화 식물성 지방산과 유화용 식물성 식물성 지방산의 15% 내지 25%로 포함하고, 상기 탄산수소나트륨을 0.5 중량부 내지 3중량부로 포함한다.

일 실시예에 따른 세정제 조성물의 제조방법은 대두 지방산, 땅콩 지방산, 올리브 지방산, 옥수수 지방산, 해바라기 지방산, 면실 지방산, 밀배아 지방산, 햄프 지방산 및 카놀라 지방산 등 불포화 지방산의 함량이 높은 식물성 지방산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 식물성 지방산; 및 라우릭산, 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산, 팔미토레익산, 올레익산, 리놀레익산, 리노에라이딕산, 및 알파-리노레닉산 등으로 구성되는 유리 지방산 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유리 지방산을 혼합하여 강화 식물성 지방산을 제조하는 단계; 상기 강화 식물성 지방산, 물, 및 레시틴을 혼합하고, 상기 강화 식물성 지방산, 물, 및 레시틴의 혼합물을 교반하여, 제 1 에멀젼을 제조하는 단계; 상기 제 1 에멀젼에 카프릭산 및 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산 및/또는 에탄올 및/또는 포화 지방산의 함량이 높고 카프릭산과 카프릴릭산을 함유하고 있는 코코넛 지방산 및 팜핵 지방산 중 하나 이상의 유화용 식물성 식물성 지방산을 포함하는 유화제를 첨가하고, 상기 제 1 에멀젼 및 상기 유화제의 혼합물을 교반하여, 제 2 에멀젼을 제조하는 단계; 및 상기 제 2 에멀젼에 알칼리 및 탄산수소나트륨을 첨가하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따른 세정제 조성물의 제조방법은 대두 지방산, 땅콩 지방산, 올리브 지방산, 옥수수 지방산, 해바라기 지방산, 면실 지방산, 밀배아 지방산, 햄프 지방산 및 카놀라 지방산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 제 1 식물성 지방산, 포화 지방산의 함량이 높고 카프릭산과 카프릴릭산을 함유하고 있는 코코넛 지방산 및 팜핵 지방산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 제 2 유화용 식물성 지방산, 물 및 레시틴을 혼합하여, 혼합물을 제조하는 단계; 상기 혼합물에 카프릭산 및 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산 및/또는 에탄올을 포함하는 유화제를 교반하여 에멀젼을 제조하는 단계; 및 상기 에멀젼에 알칼리 및 탄산수소나트륨을 첨가하는 단계를 포함한다.

일 실시예에 따른 강화 식물성 지방산 및 유화용 유리 지방산을 최적의 비율로 포함하는 세정제는 화학·합성계면활성제를 포함하지 않으나, 우수한 세정력은 물론, 세정 초기에 고기포성의 특징을 가지며, 이로 인해 사용감이 높고, 물에 대한 용해력이 좋아 헹굼이 용이한 장점을 지녔다. 이와 더불어 사람이 섭취해도 해가 없을 정도의 안전하고 환경 친화적이면서 동시에 살균력 및 비자극성도 추가된 세정제로 만들 수 있다.

도 1은 본원의 일 구현예에 따른 세정제 조성물의 제조 단계를 도식적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본원의 일 구현예에 따른 세정제의 피부자극 시험 결과를 나타낸 것이다.
도 3은 본원의 일 구현예에 따른 세정제의 피부자극 시험성적서를 나타낸 것이다.
도 4는 본원의 일 구현예에 따른 세정제의 살균력 시험성적서를 나타낸 것이다.

본 발명은 강화 식물성 지방산 및 유화용 유리 지방산을 포함하는 세정제를 제조함에 있어서 이들의 조합을 통해, 화학·합성 계면활성제를 포함하지 않으면서도 저자극성, 살균력 및 안전성이 향상되었고 식물성 지방산 세정제가 가지는 저기포성 및 약한 세척력 또한 개선되었다.

본원에서는 불포화지방산의 함량이 높은 식물성 지방산과 탄소수 12 이상의 유리 지방산을 포함하는 강화 식물성 지방산에 탄소수 10 이하의 유화용 유리 지방산을 혼합하여 액상의 천연 세정제를 제조할 수 있다.

일 실시예에 따른 세정제 조성물은 대두 지방산, 땅콩 지방산, 올리브 지방산, 옥수수 지방산, 해바라기 지방산, 면실 지방산, 밀배아 지방산, 햄프 지방산 및 카놀라 지방산 등 불포화 지방산의 함량이 높은 식물성 지방산 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 식물성 지방산; 및 라우릭산, 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산, 팔미토레익산, 올레익산, 리놀레익산, 리노에라이딕산, 및 알파-리노레닉산 등으로 구성되는 유리 지방산 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유리 지방산을 포함하는 강화 식물성 지방산; 물; 레시틴; 카프릭산 및 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산 및/또는 에탄올 및/또는 포화 지방산의 함량이 높고 카프릭산과 카프릴릭산을 함유하고 있는 코코넛 지방산 및 팜핵 지방산 중 하나 이상의 유화용 식물성 지방산을 포함하는 유화제; 알칼리; 및 탄산수소나트륨을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 강화 식물성 지방산은 본 발명에 의한 세정제 100 중량부를 기준으로, 상기 식물성 지방산을 약 10 중량부 내지 약 40 중량부로 포함하고, 상기 유리 지방산을 약 10 내지 약 40 중량부로 포함하고, 상기 포화 지방산의 함량이 높고 카프릭산과 카프릴릭산을 함유하고 있는 코코넛 지방산 및 팜핵 지방산 중 하나 이상의 유화용 식물성 지방산을 10% 내지 80%의 함량으로 포함한다. 또한, 본 발명에 의한 세정제 조성물은 상기 물을 약 25 중량부 내지 약 75 중량부로 포함하고, 상기 레시틴을 약 0.2 중량부 내지 약 2 중량부로 포함하고, 상기 카프릭산 또는 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산을 약 5 중량부 내지 약 25 중량부로 포함하고, 상기 알칼리를 상기 강화 식물성 지방산과 유화용 유리 지방산 및 유화용 식물성 지방산을 기준으로 약 15% 내지 약 25%의 함량으로 포함하고, 상기 탄산수소나트륨을 약 0.5 중량부 내지 약 3중량부로 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 상기 식물성 지방산 100 중량부를 기준으로, 상기 세정제 조성물은 상기 유리 지방산을 약 30 중량부 내지 약 150 중량부로, 상기 카프릴산 또는 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 선택되는 유화용 유리 지방산을 약 5 중량부 내지 60 중량부로, 상기 레시틴을 0.5 중량부 내지 약 8 중량부로, 상기 알칼리를 상기 강화식물성 지방산을 기준으로 약 15% 내지 약 25%의 함량으로 포함하고, 상기 탄산수소나트륨을 1.5 중량부 내지 9 중량부로 포함할 수 있다.

본원에서 ‘강화 식물성 지방산’은 ‘식물성 지방산’과 ‘유리 지방산’을 제품의 용도에 따라 최적의 비율로 혼합한 것을 말한다.

본원에 따른 ‘강화 식물성 지방산’에 포함되는 ‘식물성 지방산’은 대두유, 땅콩유, 올리브유, 옥수수유, 해바라기유, 면실유, 밀배아유, 햄프유, 또는 카놀라유 등의 식물성 유지로부터 얻어지는 불포화 지방산의 함량이 높고 포화 지방산의 함량이 낮은 식물성 지방산이다. 즉, 상기 대두 지방산은 상기 대두유로부터, 상기 땅콩 지방산은 상기 땅콩유로부터, 상기 올리브 지방산은 상기 올리브유로부터, 상기 옥수수 지방산은 상기 옥수수유로부터, 상기 해바라기 지방산은 상기 해바라기유로부터, 상기 면실 지방산은 상기 면실유로부터, 상기 밀배아 지방산은 상기 밀배아유로부터, 상기 햄프 지방산은 상기 햄프유로부터, 상기 카놀라 지방산은 상기 카놀라유 등으로부터 얻어진다.

상기 식물성 유지는 하기의 표 1과 같은 성분을 가질 수 있다. 즉, 표 1은 식물성 지방산의 예들이다. 상기 식물성 지방산은 포화지방산, 단가-불포화지방산 및 다가-불포화지방산을 포함할 수 있다.

	포화지방산	단가불포화지방산	다가불포화지방산	콜레스테롤	Vitamin E
	g/100g	g/100g	g/100g	mg/100g	mg/100g
Coconut oil	85.2	6.6	1.7	0	.66
Palm kernel oil	81.5	11.4	1.6	0	3.80
Palm oil	45.3	41.6	8.3	0	33.12
Cottonseed oil	25.5	21.3	48.1	0	42.77
Wheat germ oil	18.8	15.9	60.7	0	136.65
Soybean oil	14.5	23.2	56.5	0	16.29
Olive oil	14.0	69.7	11.2	0	5.10
Corn oil	12.7	24.7	57.8	0	17.24
Sunflower oil	11.9	20.2	63.0	0	49.00
Safflower oil	10.2	12.6	72.1	0	40.68
Hemp oil	10	15	75	0	12.34
Canola oil	5.3	64.3	24.8	0	22.21

식물성 지방산은 탄소의 이중결합(Double Bond) 유무에 따라 포화 지방산(Saturated Fatty Acid)과 불포화 지방산(Unsaturated Fatty Acid)으로 구분되며, 불포화 지방산은 이중결합의 수에 따라 하나의 이중결합을 가지고 있는 단가 불포화 지방산(Mono-unsaturated Fatty Acid)과 둘 이상의 이중결합을 가지고 있는 다가 불포화 지방산(Poly-unsaturated Fatty Acid)으로 나뉘는 등 매우 다양한 종류로 존재하며, 당업자라면 본원에 개시된 특징을 고려하여 적절한 것을 선택할 수 있을 것이다.

상기 포화 지방산의 예로서는 라우릭산(Lauric acid), 미리스틱산(Myristic acid), 팔미틱산(Palmitic acid), 스테아릭산(Stearic acid), 아라키딕산(Arachidic acid), 베헤닉산(Behenic acid), 리그노세릭산(Lignoceric acid) 및 세로틱산(Cerotic acid) 등을 들 수 있다.

상기 불포화 지방산의 예로서는 미리스톨레익산(Myristoleic acid), 팔미톨레익산(Palmitoleic acid), 사피에닉산(Sapienic acid), 올레익산(Oleic acid), 엘라이딕산(Elaidic acid), 바세닉산(Vaccenic acid), 리놀레익산(Linoleic acid), 리노엘라이딕산(Linoelaidic acid), α-리놀레닉산(α-Linolenic acid), 아라키도닉삭(Arachidonic acid), 에이코사펜타에노익산(Eicosapentaenoic acid), 에루식산(Erucic acid) 및 도코사헥사에노익산(Docosahexaenoic acid0 등을 들 수 있다.

본원의 일 구현예에서 대두 지방산은 콩기름(Soybean Oil)으로부터 얻을 수 있으며, 이 대두 지방산이 함유하고 있는 식물성 지방산은 약 14.5%의 포화 지방산과 약 23.2%에 달하는 단가 불포화 지방산 및 약 56.5%의 다가 불포화 지방산이며, 본원의 다른 구현예에 사용되는 올리브 오일로부터 얻어지는 식물성 지방산은 약 14.0%의 포화 지방산, 약 69.7%의 단가 불포화 지방산 및 11.2%의 다가 불포화 지방산을 함유하고 있고, 옥수수 기름의 경우는 약 12.7%의 포화 지방산, 약 24.7%의 단가 불포화 지방산, 그리고 약 57.8%의 다가 불포화 지방산을 함유하고 있다.

본원에 따른 식물성 지방산에 포함되는 ‘유리 지방산’은 상기 식물성 지방산에 함유된 지방산에 함량이 없어나, 함량이 적은 유리 지방산이 주로 사용된다. 본원에 따른 강화 식물성 지방산에 포함되는 ‘유리 지방산’은 식물성 지방산의 유지로부터 추출, 분리된 지방산으로, 화학적으로는 탄소사슬과 결합된 카복실산이다. 자연 상태에 존재하는 유리 지방산은 대체로 탄소수 4개(C4) 내지 28개(C28)를 가지는 등 여러 종류가 있으며, 본원에서는 특히 탄소수 12개 이상의 유리 지방산이 사용된다.

이러한 유리 지방산의 예로는 라우릭산(Lauric Acid; C12), 미리스틱산(Myristic Acid; C14), 팔미틱산(Palmitic Acid; C16), 및 스테아릭산(Stearic Acid; C18) 등 유리 포화 지방산과, 팔미토레익산(Palmitoleic Acid; C16:1), 올레익산(Oleic Acid; C18:1), 리놀레익산(Linoleic Acid; C18:2), 리노에라이딕산(Linoelaidic Acid; C18:2), 알파-리노레닉산(α-Linolenic Acid; C18:3) 등 유리 불포화 지방산을 들 수 있으나, 이로 제한되는 것은 아니며, 본원에 따른 조성물에 포함되는 식물성 지방산의 구체적 종류에 따라 결정된다(상기 각 지방산 표시에서 ‘C’ 뒤의 숫자는 탄소 개수를, 그리고 ‘:’ 표시가 없거나 ‘:’ 표시 뒤의 숫자 ‘0’은 포화 지방산을 ‘:’ 표시 뒤의 ‘0’ 이외의 숫자는 불포화 지방산의 탄소의 이중 결합의 수를 나타냄.).

본원에 따른 세정제 조성물에는 물이 25 내지 75 중량부가 포함된다. 상기 물은 정제수, 멸균수, 증류수, 멸균증류수가 사용된다.

본원에 따른 세정제 조성물에는 레시틴 0.2 내지 2 중량부를 포함한다.

본원에 따른 조성물에 포함되는 ‘레시틴’은 인산, 콜린, 지방산, 글리세롤, 당지질, 트라이글리세라이드, 인지질로 구성된 동식물 조직에서 발생하는 황갈빛의 지방 물질군을 말한다. 본원에서는 상기 강화 식물성 지방산과 물이 제조과정에서 분리되는 것을 방지하기 위한 천연유화제로 사용되며, 0.2 내지 2 중량부가 사용된다. 상기 레시틴이외에 사포닌(Saponin) 등 다른 천연 유화제로 대체할 수 있다.

상술한 바와 같이 식물성 지방산과 유리 지방산을 혼합한 물질을 강화 식물성 지방산이라 하고, 이 강화 식물성 지방산을 물과 레시틴의 유화작용에 따라 적절한 비율로 혼합시켜서 겔(Gel)화 된 액상 혼합물을 물과 지방산의 에멀젼(water/fatty acid emulsion) 이라 한다.

본원에 따른 세정용 조성물은 유화제를 포함하며, 상기 유화제는 유화용 유리 지방산을 포함한다. 상기 유화용 유리 지방산은 탄소수 10개 이하의 지방산으로, 세정제에 포함되는 강화 지방산을 포함하는 모든 지방산이 모두 잘 섞이게 하여 최종 제품이 액상의 천연 세정제로의 제조가 가능하게 한다.

상기 유화용 유리 지방산의 예로는 부티릭산(Butyric Acid; C4), 카프로익산(Caproic Acid; C6), 카프릴릭산(Caprylic Acid; C8), 카프릭산(Capric Acid; C10)을 포함한다.

본원에 따른 일 구현예에서 유화용 유리 지방산으로는 특히 카프릭산 및 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택될 수 있다. 특히 카프릭산 및 카프릴릭산은 우수한 세정제 역할도 하여 기존의 강화 식물성 세제의 세척력 증진에도 기여한다.

상기 유화용 유리 지방산은 상기 세정제 조성물 약 100 중량부를 기준으로, 본 실시예에 따른 세정제 조성물에 약 5 중량부 내지 약 25 중량부로 포함될 수 있다.

또한, 상기 에탄올은, 상기 강화 식물성 지방산 총 중량의 2% 내지 60%에 해당하는 중량부의 에탄올이 첨가되면, 상기 강화 식물성 지방산이 모두 유화되어, 여기에 알칼리를 첨가하여도 고체상으로 변하지를 않고 부드러운 액상의 호박색의 액상 세정제가 만들어 진다.

또한, 상기 유화용 식물성 지방산은 코코넛 지방산 및/또는 팜핵 지방산 내에 함유되고 있는 카프릭산 및/또는 카프릴릭산을 포함하며, 상기 카프릭산 및/또는 카프릴릭산을 통하여, 상기 불포화 지방산의 함량이 많은 식물성 지방산의 유화용으로 사용되어 이러한 식물성 지방산의 유화제 역할을 한다.

즉, 하기의 표 2는 코코넛 지방산이 함유하고 있는 지방산의 종류로서 카프릴릭산이 7% 이고 카프릭산이 8% 함유되어 있고, 하기의 표 3은 팜핵 지방산이 가지고 있는 지방산의 종류로서 카프릴릭산이 약 3.3% 이고 카프릭산이 약 3.4% 함유되어 있어, 이들 카프릴릭산 및 카프릭산이 식물성 지방산의 유화제 역할을 할 수 있다.

실시예에 따른 세정용 조성물은 상기 본 발명에 의한 세정제 100 중량부를 기준으로, 상기 유화용 식물성 지방산을 10 중량부 내지 80 중량부로 포함한다.

지방산의 종류	함량
Caprylic saturated C8	7%
Capric saturated C10	8%
Lauric saturated C12	48%
Myristic saturated C14	16%
Palmitic saturated C16	9.5%
Oleic monounsaturated C18:1	6.5%
Other	5%

지방산의 종류	함량
Lauric saturated C12	48.2%
Myristic saturated C14	16.2%
Palmitic saturated C16	8.4%
Capric saturated C10	3.4%
Caprylic saturated C8	3.3%
Stearic saturated C18	2.5%
Oleic monounsaturated C18:1	15.3%
Linoleic polyunsaturated C18:2	2.3%
Other/Unknown	0.4%

본원에 따른 세정제 조성물은 상기 강화 식물성 지방산, 물 및 레시틴 및 유화화제에 의해 형성된 물/지방산 에멀젼에 염기성 물질을 반응시켜 얻어지는 물/지방산 에멀젼의 염의 형태로 사용되어 액상의 천연 세정제로 바뀌게 된다. 상기한 염기성 물질에는 알칼리 금속 및 알칼리 토금속의 수산화물, 및 유기 염기, 및 기타 염기성 물질이 있다. 본원의 일 구현예에서는 수산화나트륨 또는 수산화칼륨, 또는 이들의 혼합물을 사용하여 액상의 물/지방산 에멀젼의 염이 수득되며, 액상의 유연한 호박색의 물/지방산 에멀젼의 염이 생성된다.

본원에 따른 일 구현예에서는 가성소다 및 가성칼륨을 적절한 비율의 농도 비로 사용될 수 있다. 상기 염기성 물질은 상기 식물성 지방산과 유화용 유리 지방산 및 유화용 식물성 지방산 100 중량부를 기준으로 약 15 중량부 내지 약 30중량부로 사용될 수 있다.

본원의 세정제 조성물은 추가로 탄산수소나트륨 0.5 내지 2 중량부를 포함한다. 상기 탄산수소 나트륨은 베이킹 소다라고 알려진 안전한 식품 첨가물로, 이 물질은 그 자체로도 약간의 세정력을 발생하지만, 본원의 첨가된 탄산수소나트륨은 추가로 세척 작용으로 발생한 Oil/계면 활성제 미셀(Micelle)을 확산 시키는 기능을 한다. 본원의 세정제는 음이온 계면활성제(Anionic Surfactant)의 특징을 갖는다. 일반적으로, 음이온 계면활성제의 세척 기능은 계면활성제가 기름(Oil) 성분의 외곽을 둘러싼 Oil/계면활성제 미셀(micelle)을 형성하기 때문에 발생한다. 이러한 Oil/계면활성제 미셀은 기름 성분의 비중이 물보다 작기 때문에 세척 후 시간이 경과하면 물 위로 떠올라 모이게 되며, 이렇게 모인 Oil/계면활성제 미셀은 세척 대상물에 다시 부착되는 경우가 종종 발생하여 세정 효과를 감소시킨다.

하지만, 본원의 세정제는 추가된 탄산수소나트륨으로 인해 Oil/계면활성제 미셀이 세척 대상물에 다시 부착되는 현상이 방지되므로, 세척 작용으로 생성된 Oil/계면활성제 미셀이 장시간 방치해도 물 위로 떠오르지 않고 물속에서 확산된 상태를 유지한다.

실시예에 따른 세정용 조성물은 다음과 같은 방법에 의해서 제조될 수 있다. 먼저, 강화 식물성 지방산이 제조된다. 상기 강화 식물성 지방산은 대두 지방산, 땅콩 지방산, 올리브 지방산, 옥수수 지방산, 해바라기 지방산, 면실 지방산, 밀배아 지방산, 햄프 지방산 및 카놀라 지방산 등으로 구성되는 식물성 지방산 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 식물성 지방산; 및 라우릭산, 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산, 팔미토레익산, 올레익산, 리놀레익산, 리노에라이딕산, 및 알파-리노레닉산 등으로 구성되는 유리 지방산 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유리 지방산이 혼합되어, 제조될 수 있다.

이후, 제 1 에멀젼이 제조된다. 상기 강화 식물성 지방산, 물, 및 레시틴이 혼합되고, 상기 강화 식물성 지방산, 물, 및 레시틴의 혼합물이 교반되어, 상기 제 1 에멀젼이 제조된다.

이후, 제 2 에멀젼이 제조된다. 상기 제 1 에멀젼에 카프릭산 및 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산 및/또는 에탄올 및/또는 카프릭산 및 카프릴릭산을 함유하고 있는 카카오 지방산 또는 팜핵 지방산 중 하나 이상의 식물성 지방산을 포함하는 유화제가 첨가되고, 상기 제 1 에멀젼 및 상기 유화제의 혼합물이 교반되어, 상기 제 2 에멀젼이 제조된다.

이후, 상기 제 2 에멀젼에 알칼리 및 탄산수소나트륨이 첨가되고, 에멀전 염이 제조되어, 실시예에 따른 세정용 조성물이 제조된다.

이와는 다르게, 상기 강화 식물성 지방산, 물, 레시틴 및 상기 유화제가 한꺼번에 혼합되고, 교반되어, 바로 제 2 에멀젼이 제조될 수 있다. 특히, 상기 유화용 유리 지방산 및/또는 에탄올 및/또는 또는 카프릭산 및 카프릴릭산을 함유하고 있는 카카오 지방산 또는 팜핵 지방산 중 하나 이상의 식물성 지방산을 포함하는 유화제가 첨가되는 경우, 상기 강화 식물성 지방산, 물, 레시틴 및 상기 유화제가 한꺼번에 혼합되고, 교반되어, 바로 상기 제 2 에멀젼이 제조될 수 있다.

본원에 따른 액상의 물/지방산의 에멀젼의 염은 다음과 같은 세 가지의 중 어느 하나의 방법으로 제조될 수 있다: ① 하나 또는 그 이상의 식물성 지방산과 하나 이상의 유리 지방산을 포함하는 강화 지방산, 및 물과 레시틴으로 물/지방산 에멀젼을 만들고, 여기에 하나 이상의 유화용 유리 지방산을 이용하여 다시 물/지방산 에멀젼을 만든 다음, 여기에 다시 알칼리를 반응하여 액상의 물/지방산 에멀젼의 염을 생성하는 방법; ② 하나 이상의 식물성 지방산과 하나 이상의 유리 지방산에 에탄올을 첨가한 다음 여기에 다시 알칼리를 반응하여 액상의 물/지방산 에멀전의 염을 생산하는 방법; 및 ③ 위 두 가지 ①과 ②의 방법을 동시에 사용하는 방법 등이 있다.

그 중 위 ①의 방법은 상기한 본 발명에 의한 세정제 100중량부를 기준으로, 하나 또는 그 이상의 식물성 지방산과 하나 이상의 유리 지방산을 포함하는 강화 지방산을 첨가한 다음, 여기에 다시 물과 레시틴을 넣고 약 45℃ 이상에서 교반하여 유동성이 있는 물/지방산 에멀젼을 만들고, 여기에, 카프릭산 및/또는 카프릴릭산을 포함하는 유화용 유리 지방산을 넣고, 여기에 다시 알칼리 물질을 반응시켜서 액상의 유동성 있는 물/지방산 에멀젼의 염을 만들 수 있다.

그리고 위 ②의 방법은 하나 또는 그 이상의 식물성 지방산과 하나 이상의 유리 지방산을 첨가하고 여기에 물과 레시틴을 넣고 약 45℃ 이상에서 교반하여 액상의 물/지방산 에멀젼을 만들고, 여기에 다시 에탄올을 첨가하여 교반한 다음, 여기에 다시 알칼리 물질을 반응시켜서 액상의 유동성 있는 물/지방산 에멀젼의 염을 만들 수 있다.

③의 방법은 위 두 가지 ①과 ②의 방법을 동시에 사용하는 것으로, 하나 또는 그 이상의 식물성 지방산과 하나 이상의 유리 지방산을 포함하는 강화 지방산에 물과 레시틴, 그리고 카프릭산 및/또는 카프릴릭산을 포함하는 유화용 유리 지방산 및/또는 에탄올 및/또는 포화 지방산의 함량이 많은 코코넛 지방산 또는 팜핵 지방산 등 유화용 식물성 지방산을 포함하는 유화제를 첨가하고 이를 약 45℃ 이상에서 교반하여 액상의 물/지방산 에멀젼을 만들고, 다시 여기에 알칼리 물질을 반응시켜서 액상의 유동성 있는 물/지방산 에멀젼의 염을 만들 수 있다.

상기 방법에서, 유화용 유리 지방산을 사용하지 않는 경우, 물/지방산 에멀젼의 염은 고체 상태의 에멀젼이 되어 액상의 천연 세정제가 만들어 지지 않는다. 예를 들어, 식물성 지방산인 대두 지방산(융점 약 20℃) 13 중량부, 그리고 세척력과 거품을 발생시키는 라우릭산(융점 43.8℃) 8 중량부 및 미리스틱산(융점 54.4℃) 6 중량부를 넣고 물 약 62 중량부 및 레시틴 약 0.4 중량부를 넣고 약 45℃에서 충분히 교반하면, 액상의 유연한 물/지방산 에멀젼이 만들어진다.

그러나 이를 알칼리 물질로 반응을 시키면 이때 발생되는 물/지방산 에멀젼의 염은 고체 상태의 에멀젼이 되어 액상의 천연 세정제가 만들어 지지 않는다. 그러나 본원에서와 같이 여기에서 위와 같이 대두 지방산, 라우릭산 및 미리스틱산을 포함하는 강화 지방산을 첨가한 다음 여기에 다시 물과 레시틴을 넣고 약 45℃에서 충분히 교반을 한 다음, 여기에서 사용되는 강화지방산의 10%에 해당하는 유화용 유리 지방산(예를 들어, 카프릭산(융점 31.6℃))을 넣게 되면, 여기에 첨가되는 카프릭산이 유화작용을 하여 여기에 첨가되는 모든 강화 식물성 지방산이 모두 유화되어 액상의 물/지방산 에멀젼이 만들어진다. 여기에 다시 가성소다 및 가성칼륨을 양 2:8 정도의 비율로 혼합하여 위의 물/지방산 에멀젼에 첨가하면 액상의 유연한 호박색의 물/지방산 에멀전의 염이 만들어진다. 이렇게 만들어진 세정제는 목욕용 세제로, 여기에 적절한 피부 보호제 등을 넣어서 만들면 훌륭한 피부 보호제가 만들어지며, 이에 대해서는 아래에서 상세히 설명한다.

본원의 세정제는 기존의 세정제와 비교하여 장점을 가진다.

기존의 세정제는 대두 지방산 등 포화 지방산의 함량이 적고 불포화 지방산의 함량이 많은 식물성 지방산의 염은 거품이 적게 일어나는 저기포성이고 상온(20-25℃) 이상에서 약간의 점도가 있는 투명한 옅은 호박색(Amber)의 액상이나 그 이하의 온도(약 15-20℃)에서는 점도가 높은 겔(Gel) 성상의 불투명한 유백색으로 변색하며 약 10℃ 부근에서는 버터(Butter)와 유사한 성상의 고형으로 변하였다.

하지만, 본원의 세정제는 식물성 지방산에 유리 지방산을 적절한 배합 비율로 혼합한 강화 식물성 지방산을 사용하여 만든 음이온성 계면활성제로 기존 문제점을 해결하였으며, 물리적 성상, 기능, 세척력 및 거품 등의 측면에서 다음과 같은 공통의 효능과 효과 및 특성을 지니고 있다: 1) 본원에 따른 세정제의 주성분인 지방산의 염(Salts of Fatty Acids)은 미국 FDA에서 사람이 섭취할 수 있는 식품 첨가물로 분류된 물질(Food Additives Permitted for Direct Addition to Food for Human Consumption)일 뿐만 아니라, 본 발명에 의한 세정제에 첨가되는 모든 물질 또한 식품으로 사용할 수 있는 물질이기 때문에 인체에 무해하다; 2) 본원에 따른 세정제의 주성분인 지방산의 염은 사용 후 외부로 배출되어도 토양 세균 등에 의해 즉시 생분해 되어 환경 오염을 유발하지 않기 때문에 자연 생태계에도 영향을 미치지 않는다; 3) 본원에 따른 세정제의 주성분인 지방산의 염 중 올레익산, 리놀레익산, 카프릭산, 라우릭산 등의 염은 강력한 살균 효과를 가지는 물질이기 때문에, 이들 살균력 있는 지방산을 적절히 배합하면, 제품의 변질을 방지하고 곰팡이 등 균류의 증식을 억제하거나 제품의 살균 기능을 추가하기 위하여 별도의 화학 성분을 추가하지 않아도 될 뿐만 아니라, 세정제 자체로서 강력한 살균력을 발생하는 살균 세정제의 제조도 가능하다; 4) 본 발명의 원료로 사용되는 불포화 지방산의 함량이 많은 식물성 지방산에 다량으로 함유되어 있는 오메가지방산(ω-3, ω-6, ω-9)은 피부와 친화력이 좋아 피부의 보호 및 보습 기능을 하기 때문에, 피부와 접촉하여도 피부에 자극성이 없고 오히려 피부를 보호하는 기능을 가지고 있다; 5) 본 발명에 의한 세정제는 사용 초기에는 풍성한 거품이 발생하나, 물에 닿는 즉시 거품이 소멸되며, 또한 물에 대한 용해도가 탁월하여 물과 섞이는 동시 즉시 확산되기 때문에 기존의 비누나 합성 세제에 비해 물 소비량이 절반 이하로 줄어든다.

다른 양태에서 본원은 상기 상술한 바와 같은 본원에 따른 세정제 조성물의 제조방법에 관한 것이다: (i) 대두 지방산, 옥수수 지방산 및 올리브 지방산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 10 내지 40 중량부의 불포화 지방산 함량이 높은 식물성 지방산; 및 라우릭산, 미리스틱산, 팔미틱산, 및 스테아릭산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 10 내지 40 중량부의 탄소수 12 이상의 유리 지방산을 혼합하여 강화 식물성 지방산을 제조하는 단계; (ii) 상기 강화 식물성 지방산에 물 25 내지 75 중량부; 및 레시틴 0.2 내지 2 중량부를 혼합하여 45℃ 이상에서 가온하고 교반하여 상기 강화 식물성 지방산과 물의 에멀젼을 생성하는 단계; (iii) 상기 단계 (i)의 식물성 지방산 및 유리 지방산의 총량의 약 5 중량부 내지 25 중량부의 탄소수가 10 이하인 카프릭산 또는 카프릴릭산 중 하나 이상의 유화용 지방산 및/또는 에탄올 및/또는 카프릴릭산 또는 카프릭산을 함유하는 코코넛 지방산 또는 팜핵 지방산 중 하나 이상의 식물성 지방산을 상기 단계 (ii)의 에멀젼에 혼합한 후 교반하는 단계; (iv) 상기 단계 (iii)의 혼합물에 가성소다(NaOH) 또는 가성칼륨(KOH), 또는 이들의 혼합물을 첨가하여 상기 에멀젼의 염을 제조하는 단계; 및 (v) 상기 단계 (iv)의 생성물에 탄산수소나트륨 0.5 내지 3 중량부를 첨가하는 단계.

상기 제조방법에 사용된 강화 식물성 지방산 및 유화용 지방산은 앞서 언급한 바와 같다. 식물성 지방산은 물론이고, 다양한 종류의 유리 지방산과 유화용 유리 지방산도 그 탄소 수와 화학적 구조에 따라 지방산 자체의 물리적 성상이나 화학적 성질이 모두 다르지만, 그 지방산의 염도 그 물리적 성상이나 세척력 또는 거품의 형상이나 발생 정도 등도 지방산의 종류에 따라 달라지는데, 이점은 상술한 바와 같다.

상기 제조방법의 단계 (ii)에서 45℃ 이상으로 가온하는 이유는 여기에서 주어진 환경 여건 중 탄소수 12 이상의 포화 지방산 중 거의 모든 유리 지방산은 고체상의 물질로서 그 융점이 대부분 45℃ 이상인 물질이기 때문에, 이를 유화시키기 위해서는 이들 유리 지방산의 융점 이상으로 조성물의 온도를 높여주기 위함이다.

이 단계 (ii)에서 강화 식물성 지방산과 물과 레시틴은 레시틴의 유화 작용에 의해 유백색의 점도가 높은 Gel(겔) 강태, 또는 크림이나 순두부와 같은 유백색의 액상화 된 상태로 변화되며, 이의 특징은 상술한 바와 같다.

단계 (iii)에서는 여기에 첨가되는 유화제, 즉 카프릭산 및 카프릴릭산 및/또는 에탄올 및/또는 카프릴릭산 및 카프릭산을 포함하는 코코넛 지방산 또는 팜핵 지방산 중 하나 이상의 식물성 지방산 등에 의해 여기에 첨가되는 모든 식물성 지방산 및 유리 지방산, 그리고 유화제 등이 모두 유화되어 하나의 지방산 복합체가 이루어지게 된다.

상기 제조방법의 단계 iv)는 염기성 물질을 사용하여 상기한 물/레시틴 에멀젼의 염을 생성시키는 단계이다. 본원의 일 구현예에서 상기 염기성 물질은 수산화나트륨, 수산화 칼륨 또는 이들의 혼합물로, 이때 만들어지는 세정제는 액상의 천연 세정제이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실 시 예

실시예 1. 강화 식물성 지방산을 이용한 목욕용 세정제의 제조

이 세정제는 위 ‘물/지방산 에멀젼’의 ①번의 방식에 의한 액상 천연 세정제의 제조 방법으로, 식물성 지방산인 대두 지방산 15 중량부, 유리 지방산인 라우릭산 10 중량부 및 미리틱산 10 중량부를 첨가하여 강화 식물성 지방산을 만든 다음, 여기에 증류수 약 54 중량부 및 레시틴 0.8 중량부를 넣고 약 45℃에서 약 1시간 교반을 하여 옅은 유백색의 겔의 물/지방산 에멀젼을 만들었다. 여기에 다시 유화용 지방산 카프릭산 3 중량부를 넣어, 다시 물/지방산 에멀젼을 제조하고, 가성소다와 가성칼륨을 2:8로 혼합한 염기성 물질을 약 6 중량부로 첨가하여 옅은 호박색의 물/지방산 에멀젼의 염을 만들었으며, 여기에 탄산수소 나트륨 0.6 중량부를 첨가하고 기타 피부 보호제를 첨가하여 목욕용 세정제를 제조하였다.

상기 제조된 세정제는 거품의 형상이나 발생 정도는 물론, 세척력의 발생 정도 등에서도 대두 지방산 만을 포함하는 세정제와 비교하여 거품 발생 및 세척력이 월등하게 향상되었다. 또한 부드러운 거품을 발생하고 보습 효과가 있어 목욕 후 피부가 건조해 지는 현상을 방지하며, 살균력을 증진시키는 효과를 가져온다.

실시예 2. 강화 식물성 지방산을 이용한 주방용 세정제의 제조

이 세정제는 위 ‘물/지방산 에멀젼’의 ②번의 방식에 의한 액상 천연 세정제의 제조 방법으로, 식물성 지방산인 대두 지방산 13 중량부, 그리고 세척력과 거품을 발생시키는 라우릭산 8 중량부 및 세척시 동물성 기름 성분을 분해시키는 스테아릭산 2중량부, 물 약 55 중량부, 및 레시틴 약 0.4 중량부를 넣고 약 45℃ 이상에서 충분히 교반하고, 여기에 에탄올 약 15 중량부를 넣고 다시 교반하면, 액상의 유연한 물/지방산 에멀젼이 만들어진다.

이 물/지방산 에멀젼에 가성소다 약 5.5 중량부를 넣어 검화하면, 옅은 호박색의 유동성 있는 ‘물/지방산 에멀젼의 염’, 즉 액상 세정제가 만들어지는데, 여기에 탄산수소 나트륨 0.6 중량부를 첨가하여 세정제를 제조하였다.

상기와 같이 강화 식물성 지방산의 중화 반응에 의해 생성된 강화 식물성 지방산의 나트륨 염을 주성분으로 하는 세정제는 보건복지가족부 고시 제2009-159호에 의거하여 과일, 야채, 식기 등의 세척을 할 수 있는 제1종 주방용 세제에 적합한 물질이기 때문에, 제1종 주방용 세제로 적합한 제품이다.

상기에서 사용된 라우릭산은 세척력을 높이고 풍성한 거품을 발생하기 위한 목적으로 배합하며, 스테아릭산은 설거지 과정에서 동물성 지방을 제거하는 데에 특히 효과적이다.

또한 상기 라우릭산의 염은 대두 지방산이 함유하고 있는 올레익산과 리놀레익산의 염과 더불어 주방용 세제의 살균력을 증진시키는 효과를 가져 오므로, 과일, 야채, 식기 등에 붙어 있는 세균은 물론, 주방에서 사용하는 각종 주방기구, 행주, 도마 등에 붙어 있는 세균까지도 제거할 수 있다.

또한 대두 지방산에 다량으로 함유되어 있는 오메가지방산(ω-3, ω-6, ω-9)은 피부와 친화력이 좋아 피부의 보호 및 보습 기능을 하기 때문에, 피부와 접촉하여도 피부에 자극성이 없고 오히려 피부를 보호하는 기능을 가지고 있기 때문에, 설거지 할 때 고무장갑을 끼지 않아도 피부에 비자극성이며 오히려 피부를 보호하는 기능을 가지고 있다.

실시예 3. 강화 식물성 지방산을 이용한 세안용 세제의 제조

이 세정제는 위 물/지방산 에멀젼의 ③번의 방식에 의한 액상 천연 세정제의 제조 방법으로, 식물성 지방산인 대두 지방산 11 중량부, 및 라우릭산 11 중량부 및 미리스틱산 11 중량부, 및 물 약 45 중량부, 및 레시틴 약 0.8 중량부를 넣고 약 45℃ 이상에서 충분히 교반하고, 여기에 에탄올 약 10 중량부 및 카프릭산 약 3 중량부를 넣고 다시 교반하면, 액상의 유연한 물/지방산 에멀젼이 만들어진다.

이 물/지방산 에멀젼에 가성소다 및 가성칼륨을 2:8의 비율로 약 8 중량부를 넣어 검화하면, 옅은 호박색의 유동성 있는 물/지방산 에멀젼의, 즉 액상 세정제가 만들어 졌으며, 여기에 탄산수소 나트륨 0.6 중량부를 첨가하여 세정제를 제조하였다.

여기에서 쓰인 라우릭산과 미리스틱산의 염은 거품의 형상이나 발생 정도는 물론, 세척력의 발생 정도 등에서도 대두 지방산 만든 제품의 거품 발생이나 세척력의 발생 정도보다 월등하게 좋아졌다.

상기 세정제는 세안용으로 적합한 세정제이며, 여기에 첨가한 라우릭산과 미리스틱산은 거품의 발생과 세척력의 증진을 목적으로 하며, 특히 미리스틱산 염은 부드러운 거품을 발생하고 보습 효과가 있어 목욕 후 피부가 건조해 지는 현상을 방지한다.

또한 대두 지방산에 다량으로 함유되어 있는 오메가지방산(ω-3, ω-6, ω-9)은 피부와 친화력이 좋아 피부의 보호 및 보습 기능을 하기 때문에, 피부와 접촉하여도 피부에 자극성이 없고 오히려 피부를 보호하는 기능을 가지고 있다.

또한 카프릭산과 라우릭산은 대두 지방산이 함유하고 있는 올레익산과 리놀레익산과 더불어 목욕용 세제의 살균력을 증진시키는 효과를 가져 온다.

상기한 세 가지 종류의 세정제 이외에, 올레익산, 리놀레익산, 카프릭산 및 라우릭산 등은 강력한 살균력을 가지고 있기 때문에 이를 강화시킨 살균 세정제, 유아용 젖병 세정제, 세탁용 세정제, 또는 애완 동물용 욕용제 등ㅊ등의 세정제도 식물성 지방산과 유화제 등을 잘 활용하여 별도의 화학 성분의 첨가제를 넣지 않고도 얼마든지 이런 종류의 세정제의 활용도 가능하다.

본 발명에 의한 세정제는 상기한 실시예 이외에도 식물성 지방산에 첨가하는 유리 지방산의 종류와 첨가하는 양에 따라 다양 용도의 세정제를 만들 수 있으며, 농업용 천연 계면활성제 및 각종 공업용 탈지제의 제조도 가능하다.

시험예 자극성 시험

상기 실시예 2의 주방용 세제를 국가 공인 시험기관인 한국건설생활환경시험연구원에 이 제품에 대한 피부자극 시험과 살균력 시험을 의뢰하여 하기의 시험을 수행하였다.

시험물질 및 실험동물

상기 실시예 1의 세제를 1000배 희석하여 시험물질로 사용하였다. 실험동물로 뉴질랜드 화이트계 수컷 토끼 6마리를 사용하였다(천안염암대학 실험동물센터). 상기 실험동물의 사육환경은 순화 및 시험기간 중에는 스테인레스제 사육상자에 개체별 사육하였으며, 시료와 음수는 자유급이하였다.

시험방법

1) 투여방법 및 투여량

제모는 시험물질 적용 약 24시간 전에 실시하였으며, 투여부위는 찰과피부 2개소와 비찰과피부 2개소로 하였다(도 2B 참조). 2개소의 찰과피부는 수정칼(도루코)을 이용하여, 각지층은 손상되나 진피는 손상되지 않고 피가 나지 않을 정도로 찰과상을 입혔다. 시험물질은 시험부위인 찰과피부 1개소와 비찰과피부 1개소에 각각 0.5ml씩 흡수성 거즈를 이용하여 1회 적용하였으며, 시험물질이 적용부위에 잘 고정되도록 침투성이 없고 반응성이 없는 비닐(Tegaderm^TM 1626W, 3M health care)fh 덮은 다음 잘 고정한 후 붕대로 덮고, 테이프 등을 사용하여 24시간 폐쇄첩포시켰다. 대조군은 멸균생리식염수 0.5ml를 적용한 흡수성 거즈를 동일한 방법으로 고정하였다.

2) 투여횟수 및 투여기간

투여당일에 1회 투여하였고, 시험물질을 피부에 24시간 동안 노출시킨 후 시험물질이 잔류되지 않도록 미온의 멸균생리식염소룰 이용하여 도포부위를 부드럽게 세정해 주었다.

관찰 및 적용항목

1) 일반증상관찰

외관, 시료섭취 및 물 섭취상태, 사망동물의 유무 등을 시험물질 투여 후 72시간까지 매일 관찰하였다.

2) 체중측정

시험물질 투여 직전과 투여 후 72시간에 개체별 체중을 측정하였다.

3) 적용부의 관찰

시험물질 제거 후 24 및 72시간째에 홍반과 가피형성 및 부종 등의 자극성 유무를 관찰하였다.

4)피부반응의 평가 및 자극성의 판정

피부반응의 평가는 식품의약품안전처 고시 제2013-121호 의약품 등의 독성시험기준 피부반응평가표에 따라 평가하였고 시험물질 적용 후 24, 72시간 때의 홍반 평점과 부종 평점을 더해서 평균치를 산출하고 평균의 합계를 4로 나누어 피부자극성을 1차 피부자극지수(P.I.I: Primary Irritation Index)로 평가하였다.

시험결과

1)일반 증상 및 사망률

모든 동물에 있어서 특이한 일반증상은 관찰되지 않았으며, 반사 및 폐사 동물은 발견되지 않았다.

2)체중변화

모든 동물에서 시험물질 투여와 관련된 체중변화는 관찰되지 않았다.

3) 적용부위 관찰 및 자극성 판정

시험물질을 피부에 도포한 후 24, 72시간째 피부 상태는 도 2에 개시되어 있다. 피부반응 평가결과, 시험물질에 의한 어떠한 증상도 관찰되지 않았다.

또한 시험물질을 피부에 도포한 후 24, 및 72시간째 피부반응 점수체계에 따라 피부반응을 점수화하여 산출한 결과, 1차 피부 자극지수는 “0.0”으로 ‘비자극성 물질’로 평가되었다.

시험예 2. 살균력

상기 실시예 2의 주방용 세제를 시험 생산하여 상기 국가 공인 시험기관인 한국건설생활환경시험연구원에 이 제품에 대한 살균력 시험을 의뢰하여 하기의 시험을 수행하였다.

시험액(실시예 2의 주방용 세제)와 대조 시험액(멸균 생리식염수)을 멸균한 용기에 넣고, 전배양한 시험균액을 각각 접종하였다(시험액:균액 = 10:1) 접종 즉시 대조 시험액에서 일부를 채취하여 초기 균수를 확인하였다. 접촉(24시간) 후에 시험액과 대조시험액에서 일부를 채취하여 균수를 확인하였다.

살균력은 하기 공식에 따라 백분율로 나타내었다.

A: 일정시간 접촉 후 대조시험액으로부터의 균수

B: 일정시간 접촉 후 시험액으로부터의 균수

시험 결과, 도 4에 나타난 바와 같이, 본원에 따른 조성물이 대장균(Escherichia Coli)이나 살모넬라(Salmonella Typhimurium) 등의 세균에 대해 99.9%의 살균력을 가지고 있다는 결과를 얻었다.

시험예 3. 안전성

특히, 상기한 바와 같이 미국 FDA의 자료에 의하면, 본 발명에 의한 세정제의 주성분인 지방산 염(Salts of fatty Acids)은 사람이 섭취할 수 있는 식품 첨가물로 분류된 물질이기 때문에(Food Additives Permitted for Direct Addition to Food for Human Consumption ; Sec. 172.863; 도 6), 인체에 무해한 안전한 물질일 뿐만 아니라, 흙 속에 사는 미생물에 의해 즉시 생분해 되기 때문에 환경에도 나쁜 영향을 미치지 않는다.

따라서 본 발명에 의한 세정제는 제품의 변질을 막거나 살균력을 추가하기 위하여 별도의 화학 물질을 첨가하지 않더라도 그 자체로서 강력한 살균력과 곰팡이 등 진균류의 성장을 저지하거나 죽이는 기능을 가질 수 있다. 이에 올레익산, 리놀레익산 등 불포화 지방산을 다량 함유하고 있는 식물성 지방산과 카프릭산, 라우릭산 등 강력한 살균력을 가진 유리 지방산을 적절한 비율로 배합한 강화 식물성 지방산을 사용하여 사용 목적에 따라 다양한 종류의 세정제로 만들 수 있을 뿐만 아니라, 사람이 섭취해도 해가 없을 정도의 안전하고 환경 친화적이면서 동시에 살균력도 추가된 세정제로 만들 수 있다.

이상에서 본원의 예시적인 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본원의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본원의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본원의 권리범위에 속하는 것이다.

본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 바와 같은 의미로 사용된다. 본 명세서에 참고문헌으로 기재되는 모든 간행물의 내용은 본 발명에 도입된다.

Claims (6)

1. 대두 지방산, 땅콩 지방산, 올리브 지방산, 옥수수 지방산, 해바라기 지방산, 면실 지방산, 밀배아 지방산, 햄프 지방산 및 카놀라 지방산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 식물성 지방산; 및 라우릭산, 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산, 팔미토레익산, 올레익산, 리놀레익산, 리노에라이딕산, 및 알파-리노레닉산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유리 지방산을 포함하는 강화 식물성 지방산;
   물;
   레시틴;
   카프릭산 및 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산, 에탄올, 코코넛 지방산 또는 팜핵 지방산을 포함하는 유화제;
   알칼리; 및
   탄산수소나트륨을 포함하는 세정제 조성물.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 식물성 지방산을 10 중량부 내지 40 중량부로 포함하고,
   상기 강화 식물성 지방산은 상기 유리 지방산을 10 내지 40 중량부로 포함하고,
   상기 물을 25 중량부 내지 75 중량부로 포함하고,
   상기 레시틴을 0.2 중량부 내지 2 중량부로 포함하고,
   상기 유화제로 상기 카프릭산 또는 상기 카프릴릭산을 5 중량부 내지 25 중량부로 포함하고,
   상기 알칼리를 상기 강화 식물성 지방산 및 유화용 유리 지방산의 중량을 기준으로 15% 내지 25%로 포함하고,
   상기 탄산수소나트륨을 0.5 중량부 내지 3중량부로 포함하는 세정제 조성물.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 식물성 지방산을 10 중량부 내지 40 중량부로 포함하고,
   상기 강화 식물성 지방산은 상기 유리 지방산을 10 내지 40 중량부로 포함하고,
   상기 물을 25 중량부 내지 75 중량부로 포함하고,
   상기 레시틴을 0.2 중량부 내지 2 중량부로 포함하고,
   상기 유화제로 상기 에탄올을 상기 강화 식물성 지방산의 중량을 기준으로 25% 내지 60%로 포함하고,
   상기 알칼리를 상기 강화 식물성 지방산의 중량을 기준으로 15% 내지 25%로 포함하고,
   상기 탄산수소나트륨을 0.5 중량부 내지 3중량부로 포함하는 세정제 조성물.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 강화 식물성 지방산은 상기 식물성 지방산을 10 중량부 내지 40 중량부로 포함하고,
   상기 강화 식물성 지방산은 상기 유리 지방산을 10 내지 40 중량부로 포함하고,
   상기 물을 25 중량부 내지 75 중량부로 포함하고,
   상기 레시틴을 0.2 중량부 내지 2 중량부로 포함하고,
   상기 유화제로 상기 카프릭산 또는 상기 카프릴릭산중 하나 이상을 5 중량부 내지 25 중량부로 포함하고,
   상기 유화제로 상기 에탄올을 상기 강화 식물성 지방산의 중량을 기준으로 25% 내지 60%로 포함하고,
   상기 유화제로 상기 코코넛 지방산 또는 상기 팜핵 지방산을 20 중량부 내지 80 중량부로 포함하고,
   상기 알칼리를 상기 강화 식물성 지방산 및 유화제로 들어가는 카프릭산 또는 카프릴릭산 및 유화용 식물성 지방산 총 합계의 중량을 기준으로 15% 내지 25%로 포함하고,
   상기 탄산수소나트륨을 0.5 중량부 내지 3중량부로 포함하는 세정제 조성물.
   
5. 대두 지방산, 땅콩 지방산, 올리브 지방산, 옥수수 지방산, 해바라기 지방산, 면실 지방산, 밀배아 지방산, 햄프 지방산 및 카놀라 지방산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 식물성 지방산; 및 라우릭산, 미리스틱산, 팔미틱산, 스테아릭산, 팔미토레익산, 올레익산, 리놀레익산, 리노에라이딕산, 및 알파-리노레닉산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유리 지방산을 혼합하여 강화 식물성 지방산을 제조하는 단계;
   상기 강화 식물성 지방산, 물, 및 레시틴을 혼합하고, 상기 강화 식물성 지방산, 물, 및 레시틴의 혼합물을 교반하여, 제 1 에멀젼을 제조하는 단계;
   상기 제 1 에멀젼에 카프릭산 및 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산, 에탄올, 코코넛 지방산 또는 팜핵 지방산을 포함하는 유화제를 첨가하고, 상기 제 1 에멀젼 및 상기 유화제의 혼합물을 교반하여, 제 2 에멀젼을 제조하는 단계; 및
   상기 제 2 에멀젼에 알칼리 및 탄산수소나트륨을 첨가하는 단계를 포함하는, 세정제 조성물 제조방법.
   
6. 대두 지방산, 땅콩 지방산, 올리브 지방산, 옥수수 지방산, 해바라기 지방산, 면실 지방산, 밀배아 지방산, 햄프 지방산 및 카놀라 지방산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 제 1 식물성 지방산, 코코넛 지방산 및 팜핵 지방산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 제 2 식물성 지방산, 물 및 레시틴을 혼합하여, 혼합물을 제조하는 단계;
   상기 혼합물에 카프릭산 및 카프릴릭산으로 구성되는 군으로부터 적어도 하나 이상 선택되는 유화용 유리 지방산 또는 에탄올을 포함하는 유화제를 교반하여 에멀젼을 제조하는 단계; 및
   상기 에멀젼에 알칼리 및 탄산수소나트륨을 첨가하는 단계를 포함하는, 세정제 조성물 제조방법.
   

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