[논문]Solubility parameter를 이용한 다층 클렌징 오일에 관한 연구

박찬익; 김보애; 양재찬

doi:10.12925/jkocs.2009.26.3.2

Solubility parameter를 이용한 다층 클렌징 오일에 관한 연구
Study of Multi-layer Cleansing Oil Using Solubility Parameter 원문보기

한국유화학회지 = Journal of oil & applied science, v.26 no.3 = no.76, 2009년, pp.240 - 247

박찬익 (대구한의대학교 화장품약리학과) , 김보애 (LG생활건강 화장품연구소) , 양재찬 (LG생활건강 화장품연구소)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study is to develop a method to evaluate solubility parameter interactions of cosmetic ingredients in formulations. This experimentation relates to the fabrication of new multi-layer cleansing oil which can remove make-up products such as lipstick, foundation, mascara, eye shadow, etc., and also can wash away dirt and sebum from the skin just in one stage process. Solubility parameter and specific gravity of various cosmetic ingredients are measured to explain the cleanliness of interface, detergency of make-up cosmetics on the skin surface. The results suggest that it is possible for cosmetic chemists to use solubility parameter of cosmetic materials for fabrication of new formulation of 3-layer cleansing oil.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 다층 클렌징 오일의 조성을 위해 기존의 2상 (2-phase)과는 달리 화장품 조성물의 비중(Specific gravity)과 명확한 층 분리에 관여하는 중요한 요소로써 solubility parameter (S.P.)를 고려하여 상품화 가치가 높은 3층 클렌징 오일의 최적 처방을 결정하였다. 다층 제형이 가능한 몇 가지 오일을 적용해본 결과 S.
본 연구는 유성성분의 메이크업을 피부에 유해한 부작용을 남기지 않고 물로 헹구어내어 용이하게 제거할 수 있는 메이크업 제거용 화장료 조성물의 새로운 처방 개발을 목표로 한다. 서로 다른 특성을 나타내는 물질을 혼합한 후 분리가 되도록 하는 기술로 종래 제품의 경우에는 물과 기름의 분리 특성을 이용한 2상 (2-phase)의 개발이 많이 이루어져 왔으며 그대 부분은 포인트 메이크업 리무버 또는 헤어스프레이 등으로 개발된 것이다.

제안 방법

Glycerin과 Propylene glycol을 다양한 농도로 적용하여 층의 변화를 관찰하였다. 그 결과 Glycerin 보가 S.
서로 다른 특성을 나타내는 물질을 혼합한 후 분리가 되도록 하는 기술로 종래 제품의 경우에는 물과 기름의 분리 특성을 이용한 2상 (2-phase)의 개발이 많이 이루어져 왔으며 그대 부분은 포인트 메이크업 리무버 또는 헤어스프레이 등으로 개발된 것이다. 기존의 2상 (2-phase) 과는 달리 구성 성분들의 비중 및 solubility parameter (S.P.)를 근거로 계면활성제, 오일, 물, 폴리올의 다양한 농도의 설정에 따른 3층 (3-phase) 구성 다층 제형을 개발하였다. 실제 화장품에 사용되는 다양한 성분들은 다층 제형의 각 층을 이루는 기본적인 요소로 작용하는 비중 (Specific gravity)과 수성 성분들의 혼합 및 명확한 층 분리에 관여하는 중요한 요소로써 S.
떨어지게 된다. 본 실험은 하층의 S.P를 최적화 시켜 적절하게 조절함으로써 액/액 계면의 불순물제거가 가능하였으며 층 사이의 계면 (interface)이 선명하고 깨끗하게 오염 없이 형성되는 적정농도를 밝혀내었다. 제형의 조성 및 결과는 Table 4와 같다.
오일, 폴리올 및 계면활성제의 비중, solubility parameter를 고려하여 실온에서 AGI-Mixer (Tokushu kika, Japan)를 사용하여 500rpm으로 3분간 균일하게 혼합한 뒤 1일 이상 경과 후 분리 및 계면상태를 평가하였다.
0.5 mg/cn?으로 도포하고 상온에서 15분간 건조한 뒤 만능시험기 (Vitrodyne, V1000, Chatillon, U.S.A) 원통형 probe에 퍼프를 부착하고 시판제품 과 본 연구의 3층 클렌징 오일 시료를 각각 1ml 적용하여 3.0cm/sec의 일정한 속도로 3 회 마찰 왕복하여 닦아낸 후 상온의 흐르는 물아래 세정부위를 위치하고 동일한 힘을 사용하여 손으로 가볍게 3회 문지르고 티슈를 시험 부위에 놓고 티슈위에 20g 추를 5초간 올려놓아 물기를 가볍게 없앤 후 티슈를 제거하고 색차계로 세정력 수준을 수치화 하였다 [11]-

대상 데이터

먼저 다층 제형이 가능한 몇 가지 오일로 기본적인 3층 클렌징 오일을 제조하였다. 그 결과 S.
실험에 사용된 시료는 squalane Cishimoto, Japan), castor oil (Itoh oil chemicals, Japan), octyldodecanol (Cognis, Germany), isononyl isononanoate (Nisshin oillio fine chemicals, Japan), glycerin (LG Chem, Korea) propylene glycol (SK, Korea), polysorbate 80 (Uniqema, England), PEG-7 glyceryl cocoate (Cognis, Germany), sorbeth-30 tetraoleate (Uniqema, USA), ethanol (Korea Alcohol Industrial Co, Ltd., Korea), D.I. water를 정제하지 않고 그대로 사용하였다.

성능/효과

적용하여 층의 변화를 관찰하였다. 그 결과 Glycerin 보가 S.P.가 낮은 Propylene glycol 은유 화제 층으로 배분되어 단일층을 형성하였으며 Propylene glycol 양이 증가하면 하증의 S.P.가 감소되면서 계면활성제 층으로 배분되어 한 층으로 섞이는 것을 확인할 수 있었다. 제형의 조성 및 결과는 Table 3과 같다.
그 결과 구성 성분들의 비중 및 SP에 따라 층의 분리 양상이 다르게 나타났으며 액/액 계면의 불순물은 S.P.를 적절하게 조절함으로써 제거가 가능하였으며 충 사이의 계면 (interface)이 선명하고 깨끗하게 오염 없이 형성되는 처방을 획득할 수 있었다. 제형 안정성과 클렌징 후 Wash~off 기능을 고려하여 최적의 계면활성제로 Polysorbate 80이 적합하였으며 시판제품과 클렌징 효과 평가 비교 결과우위의 결과를 나타내었다.
)를 고려하여 상품화 가치가 높은 3층 클렌징 오일의 최적 처방을 결정하였다. 다층 제형이 가능한 몇 가지 오일을 적용해본 결과 S.P.가 7정도이며 비중이 낮은 오일이 최상층을 이루며 S.P.가 10 정도인 계면활성제가 중간층을, 그리고 비중이 크고 S.P가 높은 폴리올이 최하층이 되었다. 폴리올 중에 glycerin 보다 S.
시판제품과 인체 피부 (in uiuo)로 클렌징 효과를 비교 평가한 결과 두 시료 모두 95% 이상의 높은 세정력을 보였으며 본 연구의 클렌징오일이 시판제품과 비교 시 동등이상의 세정력을 나타내었다 (p<0.1).
또한 소량의 PEG-7 glyceryl cocoate가 혼합되는 영역에서 안정한 3층 오일이 형성되었다. 이어 시판제품과 in vivo로 클렌징 효과를 비교 평가한 결과 본 연구의 클렌징오일이 시판제품과 비교하여 동등 이상의 세정력을 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구와 관련하여 기존의 물과 기름의 두 층 분리에 대한 실험과 연구가 계속 진행되어 왔으나 3상으로 분리가 되는 제품의 연구는 거의 이루어지지 않았다.
를 적절하게 조절함으로써 제거가 가능하였으며 충 사이의 계면 (interface)이 선명하고 깨끗하게 오염 없이 형성되는 처방을 획득할 수 있었다. 제형 안정성과 클렌징 후 Wash~off 기능을 고려하여 최적의 계면활성제로 Polysorbate 80이 적합하였으며 시판제품과 클렌징 효과 평가 비교 결과우위의 결과를 나타내었다.
Polysorbate 80, PEG-7 glyceryl cocoate, sorbeth~30 tetraoleate phase diagrame Figure 2와 같이 표현할 수 있다. 제형 안정성과 클렌징 후 씻어내는 (wash-off) 기능을 고려하여 최적의 계면활성제로 polysorbate 80이 가장 좋은 결과를 나타내었으며 이와 소량의 PEG-7 glyceryl cocoate 가 혼합되는 영역에서 안정한 3층 오일이 형성되었다. 제형의 조성 및 결과는 Table 5와 같다.
최적의 3층 클렌징 오일의 제조를 위해서 위의 실험결과들을 종합해본 결과 Table 6의 조성이 가장 적합하다는 결론을 얻을 수 있었다. 상층은 오일층, 중간은 유화제층, 하층은 폴리올층으로 성분들의 비중 및 S.
P가 높은 폴리올이 최하층이 되었다. 폴리올 중에 glycerin 보다 S.P.가 낮은 propylene glycole 유화제 층으로 배분되어 단일층을 형성하였으며 propylene glycol 양이 증가하면 하층의 SP가 감소되면서 계면활성제 층으로 배분되어 한 층으로 섞이는 것을 확인할 수 있었으며 하층의 S.P를 최적화 시켜 적절하게 조절함으로써 액/액 계면의 오염 없이 형성되는 적정농도를 밝혀내었다Polysorbate 80, PEG-7 glyceryl cocoate, sorbeth-30 tetraoleate 와 같이 HLB (hydrophilic lipophilic balance) 가 높은 계면활성제를 적용함으로써 제형의 안정성을 높였으며 클렌징 후 씻어내는 (wash-off) 기능을 고려하여 적합한 계면활성제로써 polysorbate 80 이 가장 좋은 효과를 나타내었다. 또한 소량의 PEG-7 glyceryl cocoate가 혼합되는 영역에서 안정한 3층 오일이 형성되었다.

후속연구

본 연구와 관련하여 기존의 물과 기름의 두 층 분리에 대한 실험과 연구가 계속 진행되어 왔으나 3상으로 분리가 되는 제품의 연구는 거의 이루어지지 않았다. 하지만 이번 연구 결과는 3상뿐만 아니라 그 이상의 변화도 가능하리라 예상되며 또한 상의 분리에 있어서 방법을 달리 한다면 각각의 상을 이루고 있는 특성에 따라서 위치의 변화도 고려할 수 있을 것이라 판단된다.

참고문헌 (13)

강윤석 화장품 생활건강용품 과학1, p.68, 신광출판사, 서울 (2008)
이희경, 김재연, 김태진, 강수정, 이재영, 원성호, 김남기, 김철결, 고창웅, 화장품부작용의 대응방안, 한국EHS 평가학회지, 1(1), 101(2003)
김춘자, 피부미용학, p.115, 훈민사, 서울(2003)
심미자, 김금희, 전문직 여성의 피부관리 및 화장유형에 관한 연구, 한국인체예술학회지, 4(2), 211(2003)
김종임, 세안에 대한 연령별 인지도 조사연구, 대한피부미용학회지, 5(2), 15 (2007)
K. Watanabe, M. Masuda, K. Nakamura, T. lnaba, A. Noda, T. Yanagida and T. Yanaki, A new makeup remover prepared with a system comprising dual continuous channels (bicontinuous phase) of silicone oil and water, IFSCC Magazine, 7(4), 143 (2005)

상세보기
Tsuda, H., Market and technical trend of cleansing oils, International Journal of Cosmetic Sci,, 27(4), 251 (2005)

상세보기
Jhon Burke, Solubility parameters: Theory and application, AlC book, 3, 13-58 (1984)
C. D. Vaughan, Using solubility parameters in cosmetics formulation, J. Soc. Cosmet. Chem, 36, 319 (1985)
C. D. Vaughan, Solubility Parameters for Characterizing New Raw Materials, C&T, p.57, 108, (1993)
David H. Pashley, Kelli A. Agee, Ricardo M. Carvalho, Kwang-Won Lee, Franklin

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Hee-jung Yang, jae-Hyun Kim, Wan-Goo Cho, Soo-Nam Park, The Stability of Emulsions Formed by Phase Inversion with Variation of HLB of Surfactant, J. Kor. Oil Chem Soc., 26(2), 117 (2009)
W. C. Giffin, Classification of Surface Active Agents by HLB, J Cosmet. Chem, 1, 311 (1949)

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