KR980008208A - 안정한 과산화물 함유 치약 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미백제로서 과산화물을 사용하면서 치약조성물중의 과산화물을 안정화시키기 위하여 올트라계 인산염을 사용함으로써 과산화물의 경시안정성 및 치약의 상태안정성이 크게 개선된 치약 조성물에 관한 것이다.

Description

안정한 과산화물 함유 치약 조성물

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음

본 발명은 경시 안정성이 개선된 심미적 기능의 미백용 치약 조성물에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 미백제로서 과산화물을 사용하면서 치약조성물중의 과산화물을 안정화시키기 위하여 올트라(ultra)계 축합인산염을 첨가하는 것을 특징으로 하는 미백용 치약 조성물에 관한 것이다.

울트라계의 축합인산염이란 망목형의 분자구조를 가진 수용성의 알카리금속 축합인산염으로써 인산염의 분류 척도로 이용되는 산화금속(M₂O)과 오산화인(P₂O₅)의 몰비가 1 이하의 값을 나타내며, 그 화학식은 다음과 같다.

(X M₂O)P₂O₅

0 X 1

상기식에서, M은 나트륨(Na)또는 칼륨(K)이다.

일반적으로 인산염은 M₂O와 P₂O₅의 몰비로써 분류하고 있으며, 정인산염(ortho phosphate : M₃PO₄)인경우 몰비(M₂O/P₂O₅)는 3이 되고, 금속이온봉쇄제 및 과산화물의 안정제 목적으로 많이 사용하고 있는 피로인산염(pyophosphate : M₄P₂O₇)의 경우는 몰비가 2가 된다. 또한 축합도가 증가하여 폴리 또는 메타인산염(poly 혹은 metaphosphate)인 경우는 몰비가 1 에서 2사이로 볼 수 있다.

그러나 울트라계 축합인산염은 폴리 혹은 메타인산염보다 더욱더 축합이 진행된 물질로써 M₂O와 P₂O₅의 몰비가 1 이하의 값을 가지며 그 구조에서도 입체적 망몸구조를 가지는 것으로 알려져 있다.

본 발명을 설명하기 앞서 치아의 변색요인과 변색된 치아를 희게해주는 미백치약에 대한 선행기술을 살펴보고자 한다.

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, 또는 노화현상을 그 원인으로 언급할 수 잇다.

이러한 여러가지 원인에 의한 치아변색을 억제 또는 예방하기 위해서 오래전부터 미백용 치약의 상품화되어 사용되어 왔으나, 그 작용은 단순히 고연마력을 가진 연마제를 치약에 함유시켜 물리적으로 치아표면을 연마시키고 치아의 표면을 매끈하게 함으로써 미백효과를 기대하는 것이었다.

그러나, 이러한 기능을 가진 미백용 치약은 그 효과가 기대에 미치지 못할 뿐아니라 오랜 기간 사용시 지나친 치아의 마모작용으로 과민성 치아 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 여러가지 요인에 의하여 발생한 치아변색에 대하여 광범위하게 적용할 수 있다는 잇점이 있다.

이와같이, 과산화물 치아의 미백효과를 증진시킨다는 것은 이미 잘 알려진 사실이나, 통상 사용하는 치약용 원료와 과산화물간에 사용성이 좋지 않아 제조후 과산화물의 급속한 분해, 제품중 가스발생 또는 상분리 현상 등을 야기시키므로 치약을 장기간 보관하는 경우 치약증의 과산화물 안정화에 문제가 있어 상품화에 어려움이 있었다.

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

이러한 원리로 미합중국 특허 제 4,687,663호 및 제 5,020,694호 등에는 디스센스 형태의 트윈(twin)용기에 과산화물과 치약성분을 별도로 충진하여 사용시 투성분을 동시에 압출하는 방법이 기재되어 있고, 미합중국 특허 제 5,122,365호에는 사용시 효과도 증진시키고 경시 과산화물의 안정성도 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 3단계로 사용토록 되어 잇다. 그러나, 이러한 상품의 경우 별도포장에 따른 포장비용의 증대와 사용시 번잡하다는 문제점이 지적되었다.

한편, 미합중국 특허 제 4,986,981호에서는 치아 미백효과의 또다른 접근방법으로 과산화물을 사용하지 않고 식물성 효소인 파파인(papain)을 사용하였으나, 이는 실제적 미백효과가 극히 미약한 것으로 판단되었다.

또 다른 접근방법으로 미합중극 특허 제 4,891,211호에서는 중조, 폴리에틸렌글리콜 및 비이온성 계면활성제 등을 사용하여 치약중 과산화물의 안정화를 시도하였으나 궁극적으로 과산화물이 안정화된 것은 아니었으며, 상온에서의 상분리현상이 극심하여 상품으로서의 가치가 많이 손상되었다.

이와같은 상황에서, 본 발명자들은 상술한 선행기술의 문제점을 개선하기 위해서 수많은 연구 및 시험을 수행하던중, 미백제로서 과산화물을 사용하는 치약 조성물중의 과산화물을 안정화시키기 위하여 울트라계 축합인산염을 사용함으로써 과산화물의 경시안정성 및 치약의 상태 안정성을 현저하게 개선할 수 있음을 밝혀내고 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명은 미백제로서 과산화물을 사용하는 치약조성물에 있어서 과산화물을 치약중에서 안정화시키기 위하여 울트라계 축합인산염을 함유시킴을 특징으로 하는 미백용 치약 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 사용되는 울트라계 축합인산염은 산화금속(M₂O : M = 나트륨 또는 칼륨)과 오산화인 (P₂O₅)의 몰비가 1 이하의 값을 나타내며 입체적 망목구조를 갖는 것이다.

이러한 울트라계 축합인산염의 사용량은 치약의 연마제 성분의 종류에 따라 다소 차이가 있으나, 0.01내지 10 중량% 사용하는 것이 좋다.

그러나 실라카류나 실리케이트류를 연마제로 사용하는 치약에서는 0.01내지 5중량%만 사요하여도 과산화물의 안정화에 효과적인 것으로 나타났다.

안정화제인 울트라계의 인산염을 0.01중량% 이하로 지나치게 소량 사용하게 되면 과산화물의 안정화 효과가 미약할 뿐만아니라 제품중 과산화물의 분해로 치약의 상태가 극히 불량하게 된다.

또한 울트라계 인산염을 치약중에 지나치게 과량 사용하면 제품의 원재료비용을 상승시킬 뿐만아니라 사용시 맛이 좋지 않아 상품적 가치를 떨어지게 할 수 있다.

과산화물로는 과산화칼슘, 과산화요소, 과산화탄산나트륨 및 과산화수소수중에서 선택된 1종 또는 2종이상을 치약 조성물 전체에 대하여 과산화수소로써 0.1내지5중량% 범위로 사용한다. 과산화물을 0.1 중량%이하의 농도로 사용하면 미백효과가 미약하여 치약제품의 볼래의 기능을 발휘할 수 없으며, 5중량%를 초과사용하는 경우에는 장기간 사용에 따른 과민성 치아 또는 치은 자극 등의 부작용을 야기시킬 수 있다.

그외에, 본 발명의 치약 조성물은 연마제, 습윤제, 기포제, 결합제, 약효제, 향료 및 감미제 등을 추가로 함유할 수 있다.

치약 조성물에 사용되는 연마제 성분으로는 침강실리카, 실리카겔, 인산일수소칼슘의 이수화물 또는 무수물, 탄산칼슘, 함수알루미나, 지르코늄실리케이트, 불용성의 메타인산나트륨, 피로인산칼슘중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 5내지 50중량% 사용하는 것이 바람직하며 입자크기도 연마제의 종류에 따라 다소 차이가 있지만 20마이크로미터(㎛)이하인 것을 사용함이 바람직하다.

습윤제는 치약이 공기중에 노출될 때 고화되는 것을 방지하고 연마제와 함께 치약의 바디(body)역할을 하는 성분으로써, 솔비톨이나 비결정솔비톨(약 70%),글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 자이리톨 등 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용한다.

또한, 치약조성물에는 사용목적에 따라 적당한 약효제를 사용할 수 있으며, 약효제로는 충치 예방제와 치주질환 예방제 등을 언급할 수 있다. 이중, 충치예방제로는 대표적으로 불소화합물이 사용되고, 구체적으로는 불화나트륨, 제일불화인산나트륨, 아민플로라이드 등을 들 수 있으며, 이중에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 0.1내지 3중량% 사용할 수 있다. 그외에도 구강내 충치균의 살균목적으로 양이온성 계면활성제가 소량 첨가되기도 하며, 프라그의 억제 및 제거를 위해 효소류를 사용할 수도 있다. 치주질환 치료제로는 높은 삼투작용으로 소독, 살균효과를 가지며, 부종 및 출혈을 억제시키는 염화나트륨, 지혈작용이 있는 항플라스민제로 트라넥삼산, 아미노카르론산, 항염수렴 작용이 있는 알랄토인 유도체와 각종 비타민류등이 사용될 수 있다.

통상의 치약조성물에는 카르복시메틸셀룰로오스나트륨, 카라기난, 잔탄검 등과 같은 수용성 고분자의 사용이 필수적인데, 이러한 성분류는 고체성분인 연마제류와 액체성분인 습윤제류 간의 분리를 방지하고 제품의 점도를 조정하는 역할을 한다.

기포제는 세정작용을 도와주며, 약효제의 분산 및 침투를 신속하게 하고 계면장력을 감소시켜 주므로 구강내 이물질을 쉽게 떨어지게 하는 작용을 한다.

기포제로는 주로 음이온 계면활성제인 라우릴황산나트륨, 라우로일산코실산나트륨, 알킬황산나트륨 등이 사용되고, 보조적으로 비이온계면활성제인 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 공중합체, 폴리옥시에틸렌 경화 피마자유, 폴리옥시에틸렌 솔비탄 지방산 에스테르, 설탕지방산 에스테르 등이 사용된다.

기포제의 사용량은 음이온 또는 비이온 계면활성제 중에서 선택된 1 종 또는 2종 이상을 0.5내지 5.0중량% 사용하는 것이 바람직하다.

그 밖에 본 발명에 따른 치약 조성물은 사용감을 좋게 하기 위해 향료 및 감미제를 사용할 수 있다. 이러한 목적으로 사용되는 향료로는 페파민트, 스피아민트, 윈터그린, 세이지, 유칼립톨오일, 메틸살리실레이트와 기타 과일추출물 등을 언급할 수 있으며, 그의 사용량은 0.01내지 2중량%가 적당하고, 감미제로는 락토오스, 아스파탐, 사카린나트륨 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 사카린나트륨을 0.05내지 1중량% 사용한다.

상기 설명한 바와 같은 구성으로 하여 제조된 본 발명에 따른 치약 조성물은 그 치약중에 함유된 과산화물의 경시 안정성, 치약 조성물의 경시 상태안정성 및 미백효과가 기존의 치약 조성물에 비하여 훨씬 우수한 것으로 나타났다.(표 2,3,4,및 5 참조)

이하, 본 발명을 하기 실시예 및 비교예에 의거하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일뿐, 어떤 의로든 본 발명의 범위가 이에 한정되지는 않는다.

실시예1 내지 5 및 비교예 1 내지 4

하기 표 1에 나타낸 바와같은 구성비로 본 발명에 따른 치약 조성물(실시예1 내지 5) 및 이와 비교하기 위한 기조의 치약조성물 (비교예 1 내지 4)을 제조하였다.

치약 조성물의 제조 방법을 설명하면, 먼저 습윤제에 안정화제로 울트라계 축합인산염을 분산시키후, 여기에 연마제 및 기타성분들(감미제, 방부제, 및 약효제 등)을 투입하여 균일하게 교반하였다. 기포제와 향료 및 과산화물을 투입하고 진공상태를 유지하면서 완전히 교반시켰다.

실험예 1 : 치약조성물중 과산화물의 경시안정성 평가

실시예 1내지 5 및 비교예 1내지 4의 치약 조성물을 상온 및 40℃에서 각각 보관하면서 일정기간 간격으로 조성물중의 과산화물 함량을 정량하엿다.

정량은 과망간산칼륨 용액에 의한 공지의 산화환원 정량법을 사용하였으며, 초기 과산화물의 투입량을 100으로 보고 시간경과에 다른 잔존량을 백분율로 나타낸 실험결과를 하기 표2 및 표3에 나타내었다.

표 2 : 상온보관시 경시 과산화물의 잔존율(%)

표 3 : 40℃ 보관시 경시 과산화물의 잔존율(%)

상기 표 2 및 3의 결과로부터 알 수 있듯이, 비교예의 치약조성물에 비하여 본 발명에 따른 치약조성물이 상온 및 40℃ 모두에서 과산화물의 경시 안정성이 우수한 것으로 나타났다.

실험예 2 : 치약 조성물의 경시상태 안정성 평가

평가기준

◎ : 매우 양호(제조직후와 모든상태 거의 동일)

○ : 비교적 양호(치약의 표면이 거칠어짐 등)

△ : 비교적 불량(상분리 현상, 가스소량 발생, 변색현상 보임 등)

X : 불량(상분리 현상과 가스발생 및 변색현상 등의 심함)

상기표4에 나타난 바와 같이 실시예의 치약 조성물이 비교예의 치약 조성물보다 경시 상태 안정성 평가에서도 우수한 것으로 나타났다.

실험예 3 : 치약 조성물의 미백효과 평가

실시예 및 비교예의 치약 조성물을 제조한 후 상온에서 3개월간 방치시킨후 다음의 두가지 방법으로 미백효과를 평가하였다.

1) 사람치아에 대한 평가 실험

실시예 1내지 5 및 비교예 1내지 4에 따른 치약 조성물의 얼룩제거 효과를 다음과 같은 방법으로 평가하엿다. 담배, 커피, 홍차, 설탕 및 칼슘을 혼합하여 겔(gel)상태로 만든 다음, 회전이 가능하도록 모터가 장착된 기기의 바닥 용기에 옮기고, 20내지 30대의 건강한 사람으로부터 발치한 치아 표본을 에폭시 수지로 고정시켜 노출면적이 가로×세로 = 2mm×2mm가 되도록 시편을 제작한 후, 회전판에 부착시켜 3일동안 운영하여 강제적으로 얼룩을 부착시켰다. 이때, 회전판의 중앙에 백열등을 설치하여 시편에 부착된 얼룩을 건조시킴으로서 얼룩의 부착을 촉진시켰다. 마지막 날에 얼룩이 형성된 시편을 꺼내 색차계(Model : SZ, Nippon Denshoku 사)를 이용하여 백색도를 측정하고, 왕복운동이 가능하도록 특별히 고안된 연마력 측정기에 시편을 고정시킨 다음, 부드러운 치솔모를 운동축에 고정시켜 시편과 마찰할 수 있도록 만들었다. 이때,칫솔모 끝에 각각의 실시예 및 비교예 조성물을 0.5g씩 동일하게 올려놓고 분단 180회 왕복운동을 할 수 잇도록 30분간 운영한 다음, 시편을 꺼내 다시 색차계를 이용하여 시편의 백색도 개선 정도를 측정한 후 백분율로 계산하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

2) 면포를 이용한 평가실험

적포도주로 침적되어 있는 면포의 백색도를 상기 1)에 기술되어 있는 바와같이 색차계를 이용하여 측정하였다. 그후, 100㎖ 비이터에 증류수 50㎖를 가하고 실시예 1 내지 5 및 비교예 1내지 4에 따른 치약 조성물을 각각 5g씩 가하였다.

상기 면포를 비이커 바닥으로부터 일정한 높이로 이격시킨 다음 2시간 동안 교반시켰다. 면포를 꺼내 건조시키고 다시 색차계를 이용하여 면포의 백색도를 측정함으로써 얼룩의 개선 정도를 백분율로 평가하교, 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.

표 5

상기 표 5로부터 알수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 치약조성물이 비교예의 치약 조성물보다 사람치야 및 면포에 대한 미백효과(백색도 증가 효과)가 더 우수한 것으로 평가되었다.c

Claims (6)

1. 과산화물을 사용하는 치약 조성물에 있어서 과산화물의 안정화를 위하여 울트라계 축합인산염을 함유시킴을 특징으로 하는 미백용 치약 조성물.
2. 제1항에 있어서, 울트라계 축합인산염이 산화금속(M₂O : M 나트륨 또는 칼륨)과 오산화인(P₂O₅)의 몰비가 1 이하의 값을 나타내는 것인 치약 조성물.
3. 제2항에 있어서, 울트라계 축합인산염이 치약 조성물 전체에 대하여 0.01내지 10중량% 함유하는 치약 조성물.
4. 제1항에 있어서, 과산화물이 과산화요소, 과산화탄산나트륨, 과산화칼슘 및 과산화수소수 중에서 선택된 1종 또는 2종인 치약 조성물.
5. 제4항에 있어서, 과산화물이 치약 조성물 전체에 대하여 0.1내지 5중량% 함유하는 치약 조성물.
6. 제1항에 있어서, 연마제, 습윤제, 기포제, 결합제, 약효제, 향료 및 감미제를 추가로 함유하는 치약 조성물.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.