[논문]쿼터늄-18 헥토라이트를 사용한 Water-in-Oil 에멀젼의 유변학적 거동

조완구; 김병수

doi:10.12925/jkocs.2009.26.4.5

쿼터늄-18 헥토라이트를 사용한 Water-in-Oil 에멀젼의 유변학적 거동
Rheological Behaviour of Water-in-Oil Emulsions using Quaternium-18 Hectorite 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.26 no.4=no.77, 2009년, pp.407 - 414

조완구 (전주대학교 대체의학대학 기초의과학과) , 김병수 (주)고원화성)

Abstract ▼ AI-Helper

Water-in-Oil (W/O) emulsions are widely used in cosmetics. However, O/W (Oil-in-Water) emulsions are generally superior to W/O emulsions in terms of stability. In this study, we investigated the changes of viscosity, the size of emulsion droplets, and rheological properties of emulsions prepared using distearyldimonium chloride (DDC), magnesium aluminum silicate (MAS) and quaternium-18 hectorite (QH). In addition to the changes of the composition, we tested the condition of homogenization including rotation per minute of the mixer and the mixing time. The viscosity of emulsions with DDC and AMS were not changed with time and the stability of emulsions was stable during the storage time. However, the fluidity of emulsions were low due to the forming gel network in the emulsions. The gelling power of the emulsions with QH was rather weaker than that of the emulsions with DDC and MAS. The viscosity of emulsions with QH was gradually reduced and the phase separation of emulsions with high concentration of oil was observed throughout the storage time, however, the stability of emulsions with DDC, MAS and QH was excellent, the fluidity of emulsions was enhanced, and the viscosity of emulsions was sustained for a long time after setting of emulsions.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

QH (Quaternium-18 hectorite)는 Quaternium-18과 헥토라이트의 반응의 생성물로서 화장품의 점도 증진과 안정화제로서 사용되고 있다. 본 연구에서는 W/O 에멀젼의 안정성 개선을 위하여 DDC (Distearyldimonium chloride), MAS (Magnesium aluminum silicate) 및 QH를 이용하여 점도 변화, 유화 입자의 크기 변화, 시간 경과에 따른 안정성, 유동성 등을 관찰하였다. 뿐만 아니라 호모믹서의 rpm 조절 및 유화 시간 변화에 따른 점도 변화, 유화 입자의 크기 변화, 시간 경과에 따른 경시 안정성, 유동성 등을 평가하였다.

가설 설정

그러나 위에 열거한 이러한 W/O 에멀젼의 이러한 장점에도 불구하고 사용에 제한이 있는 것도 사실이다. 첫 번째 제한은 사용성이 나쁘다는 것이다. W/O 에멀젼은 O/W 에멀젼에 비해 화장 지속성, 피부 친화성이나 피부 밀착성 및 보습효과가 우수하나 피부에 사용 시 가볍게 발리는 발림성이 떨어지며 제형 특성상 유화의 외상이 오일 성분으로 구성되어 있어 화장이 번들거리는 단점이 있었다.

제안 방법

DDC와 MAS는 W/O 유화에서 점도(경도) 및 유화 안정성을 높이는 물질로 잘 알려져 있는데 Table 2의 1~8 처방을 이용하여 유화물을 제조한 다음 점도 변화, 안정성 변화, 유동도 및 흐름성 등을 관찰하였다.
시료의 제조 방법은 수용액상과 오일상을 각각 계량하여 65~70 ℃까지 가열한 후 유상에 수상을 서서히 첨가하면서 유화기를 4,000 rpm으로 5분간 교반하여 유화를 시키고, 유화가 완료되면 30℃까지 냉각하여 종료하였다. DDC와 MAS를 사용한 경우 오일 함량 변화 (Table 2), QH를 사용한 경우 오일 함량 변화 (Table 3)와 DDC, MAS, QH를 모두 사용한 경우 (Table 4)를 제조하여 물성 변화를 평가하였다.
QH는 강력한 gelling agent로 널리 알려져 있는데, Table 3의 9~13처방과 같이 QH를 첨가하여 cyclomethicone 함량 증가에 따른 점도 변화, 유화 입자 크기 변화, 경시안정성 변화, 및 유동도 등을 평가하였다.
Table 4의 14^~17과 같이 DDC, MAS 및 QH를 첨가한 시료를 제조하여 물성을 관찰하였다. DDC와 MAS의 함량 변화에 따른 점도 변화는 Fig.
본 연구에서는 W/O 에멀젼의 안정성 개선을 위하여 DDC (Distearyldimonium chloride), MAS (Magnesium aluminum silicate) 및 QH를 이용하여 점도 변화, 유화 입자의 크기 변화, 시간 경과에 따른 안정성, 유동성 등을 관찰하였다. 뿐만 아니라 호모믹서의 rpm 조절 및 유화 시간 변화에 따른 점도 변화, 유화 입자의 크기 변화, 시간 경과에 따른 경시 안정성, 유동성 등을 평가하였다.
안정성 평가는 50 ℃, 45 ℃, 37 ℃, 25 ℃, 0 ℃, -15 ℃, Cycle 및 상온에서 각각 육안으로 상 분리, 변색, 변취 및 표면 상태 등을 평가하였다.
점도는 점도계(Brookfield, DV-I+) 스핀들 번호 4번에 30 rpm으로 25 ℃ 항온조에서 하루 경과한 후 실험 조건에 따라 비교를 하였고, 또한 시간 경과에 따른 점도 변화를 관찰하여 점도 변화 분포 곡선을 비교하였다.

대상 데이터

Table 1에 본 실험에 사용한 원료를 정리하였다. 화장품용 원료는 각 생산업체로부터 받아 그대로 사용하였으며 물은 Milli Q (Millepore Co., Milford, MA, USA)에서 18 MW-cm로 통과시킨 것을 사용하였다.

성능/효과

1. DDC와 MAS을 첨가한 에멀젼에서는 강력한 gel network 형성으로 시간이 변함에 따라 점도는 초기 3,800 cps에서 120일 후에는 5,800 cps로 증가하였으며 안정성은 넓은 오일 함량 범위에서 안정하였다. 그러나 강력한 gel network 형성으로 흐름성이 떨어지는 단점이 있었다.
2. QH는 DDC와 MAS처럼 증점제로서 널리 사용되는 물질이지만 DDC 및 MAS와 비 교할 때 gel 형성능력이 상대적으로 약했다. 따라서 시간 경과에 따라 점도는 3,450 cps에서 150일 후에는 2,500 cps로 하강하였다.
3. DDC, MAS를 QH와 혼합 사용하여 에멀젼을 구성한 경우 초기 에멀젼의 숙성 기간에는 점도의 변화가 있었으나 숙성 후부터 150일 까지는 3,500 cps의 점도를 유지하였으며 또한 상 분리 현상도 관찰 되지않았다.
Cyclomethicone 농도 변화에 따른 점도 변화는 Fig. 1에서와 같이 오일의 함량이 증가함에 따라 감소되었고, 오일 함량이 적은 영역에서는 오일이 1.0 wt% 변함에 따라 상대적으로 오일 함량이 많은 영역에 비해 점도 감소 구배가 가파름을 알 수 있었다. 또한 Table 2의 4번 시료를 이용하여 시간 경과에 따른 점도 변화를 관찰한바, Fig.
W/O 에멀젼을 용기에 투입하여 용기 내에서 흘러내리는 정도를 나타내는 흐름성은 점도가 4,500^~5,000 cps 이상의 점도에서는 흐름성이 낮았는데 이것은 DDC와 MAS에 의해 생성된 유화물과 비교해서 흐름성이 다소 양호함을 알 수 있었다.
유상에 수상을 첨가하여 유화를 시킬 경우 호모믹서에 의한 유화물의 혼합되는 정도를 나타내는 유동도는 오일의 함량이 21.0^~22.0 wt% 이하에서는 유동성이 불량으로 혼합이 잘 되지않아 제조가 어려울 것으로 판단되었다.

후속연구

이것은 사람의 피부가 친수성의 성질보다는 친유성 성질에 가깝기 때문이다[5]. 또한 W/O 에멀젼은 피부 표면에 오일 막을 형성하여 피부 내부에 있는 수분의 탈수를 막아 한층 강화된 보습효과를 보여줌으로서 기초 화장품에 다양하게 더 많이 응용 될 것으로 판단된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	W/O 에멀젼은 어디에 이용되어 왔는가?	W/O (Water-in-Oil) 에멀젼은 오래 전부터 화장품의 기초, 색조 제품 등에 응용되어 다양한 화장품에 이용되어 왔다[1-3]. 특히 W/O 에멀젼은 O/W (Oil-in-Water) 에멀젼과 비교하여 외상이 친유성 물질로 구성되어 화장이 오랫동안 흐트러지거나 뭉침이 없이 지속된다.
	W/O 에멀젼을 O/W 에멀젼과 비교하면 어떠한가?	W/O (Water-in-Oil) 에멀젼은 오래 전부터 화장품의 기초, 색조 제품 등에 응용되어 다양한 화장품에 이용되어 왔다[1-3]. 특히 W/O 에멀젼은 O/W (Oil-in-Water) 에멀젼과 비교하여 외상이 친유성 물질로 구성되어 화장이 오랫동안 흐트러지거나 뭉침이 없이 지속된다. 또한 메이크업 제품 및 자외선 차단 제품에 많이 응용되어 화장품을 사용하는 소비자로부터 많은 인기를 누려왔다[4].
	W/O 에멀젼은 어디에 응용되어 화장품을 사용하는 소비자로부터 많은 인기를 누려왔는가?	특히 W/O 에멀젼은 O/W (Oil-in-Water) 에멀젼과 비교하여 외상이 친유성 물질로 구성되어 화장이 오랫동안 흐트러지거나 뭉침이 없이 지속된다. 또한 메이크업 제품 및 자외선 차단 제품에 많이 응용되어 화장품을 사용하는 소비자로부터 많은 인기를 누려왔다[4]. 최근에는 또한 W/O 에멀젼이 O/W 에멀젼에 비해 사람의 피부에 더 적합한 제형으로 기초 제품에 다양하게 적용되고 제품으로 출시되고 있다.

참고문헌 (15)

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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