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산요매거진 No.523 (화장품용 수계증점제[레올로지 컨트롤제])

2021-05-18

화장품용 수계증점제(레올로지 컨트롤제)

 

2020.11.16

Beauty Personal Care
연구부
사카구치코야카
문의처
Beauty Personal Care 총괄부
Beauty Personal Care CX



화장품은 피부를 아름답고 청결하게 유지하며, 안티 에이징 등의 목적으로 사용되고 있다.

여기에 더해 사용하기 용이하거나, 정신적으로 안정된 감각을 연출하기 위해 다양한 성분이 배합 되고 있으며,

증점제도 그 중 하나이다. 증점제는 화장품의 점성을 높이는 성분으로, 화장품의 외관이나 사용감에 큰 영향을 주는 핵심 재료이다.
또한, SDGs(지속가능한 개발 목표)가 글로벌트렌드로 자리매김한 이때, 화장품 업계에서도 환경 파괴 없이

지속가능한 개발이 가능한 친환경성을 고려한 제품이 요구되고 있다.

이런 트렌드는 그림1에 나타나듯이 오가닉・내츄럴코스메틱 시장에서 확대되고 있는 것을 확인했다.

 

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오가닉・내츄럴코스매틱은 당초, 소비자의「내츄럴이나 오가닉이 좋다」는 막연한 느낌에 기초하고 있었다.

그러나, 지금은 세계 각국이 공통의 목표로서 몰두하기 시작한 지속유지 가능한 사회의 실현을 향한 움직임으로부터, 소비자의 환경 의식 확대로까지 변화하여

「환경」이나「기업윤리」는「가격」이나「기능」과 함께화장품을 선택하는 기준이 되었다. 지금에 와서는 환경부담을 저감하기 위해, 화장품에 환경을 고려한

소재・원료를 사용하는 것은 물론이고, 포장용기에까지 사용 되기 시작했다. 이러한 배경으로 식물성원료를 사용한 소재는 주목받는 아이템의 하나가 되었다.

본고에서는, 식물성원료를 일부 사용한 수계 증점제에 대해서 소개한다.

수계 증점제

화장품은 기능 부여와 감각의 연출을 위해 다양한 성분이 배합되며, 그 구성요소는 물, 유성성분, 계면활성제 등 여러가지가 있다.

표1에 구성성분과 그 배합목적을 나타냈다. 화장품의 원료를 크게 분류하면 화장품의 베이스를 구성하는데 필요한 기제원료,

생리활성이나 효과를 소구하는 약제원료, 제품의 품질을 유지하는데 필요한 품질유지원료, 색이나 향에 관련된 관능적특징 부여 원료로 나눌 수 있다. 

 

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화장품에 증점제를 배함하면 우리는 어떻게 느끼게 될까? 걸쭉한 액체는 풍부한 감각을, 탱탱한 겔은 윤기있고 신선한 감각을 연출한다(감각면).

또한, 적당한 끈적임이 있어 흘러내림을 막아 피층에 바르기 쉬운 것을 포함해, 도포후의 보습효과 부여나 유액등 에멀젼을 안정화 시키는 효과가 있다(기능면).

증점제는 감각면을 빼고도 기능면에 있어서도 매우 중요한 역할을 하고 있다.

*에멀젼 : 물・기름 등 섞이지 않는 액체의 일부가, 이미 일부에 분산되어 있는 상태.

 

두 종류의 액체의 성질을 함께 가지고 있기 때문에, 1액계로는 가질 수 없는 고부가가치 제제를 만들기 쉽다.

화장품은 다양한 원료로 구성되어 있으나, 크게 나누면 물 베이스, 오일 베이스 등의 용액・겔타입(예를 들자면 화장수 등)과 유액이나 크림과 같은 유화 타입이 있고,

유화타입 중에는 물이 유분을 잡아 가두는「O/W유화」와 기름이 수분을 잡아 가두는「W/O유화化」가 있다.(그림2) 증점제 중에 물(수상)에 용해, 분산 되어

수상 점성을 조절하는 것을 수계 증점제라고 하며, 오일(유상)에 용해, 분산되어 유상 점성을 조절하는 것을 오일 증점제라고 한다.

 

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수계 증점제의 구체 예시를 표2 에 나타낸다.

옛날에는 화장품의 수계 증점제에 다당류 등의 천연 고분자가 사용되었지만, 그 증점효과가 낮아 점도를 향상시키기 위해서 다량으로 배합할 필요가 있는데다가 끈적임이 남는다는 과제가 있었다. 

 

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그 후, 가교형 폴리아크릴산 나트륨(아크릴산 Na 크로스폴리머), 카르복실비닐폴리머(이하, 카르보머) 등의 합성고분자가 있는 수계 증점제가 개발 되었다.

폴리아크릴산 골격이 있는 이들 수계 증점제는 소량으로 윤기와 생기있는 겔을 만드는 것이 가능하나, 끈적임이 남는 문제는 충분히 해결하지 못했다.

또한, 환경을 고려한다는 관점에서 천연성분 소재를 포하고 끈적임이 적은 수계 증점제가 바람직하다.  

산요화성의 수계증점제サランジュール

당사에서는 식물성원료를 일부 사용한 증점제『サランジュール』를 판매하고 있다.

화장품이나 의약부문에 사용할 때의 표시 명칭을 표3에 나타낸다.

 

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외관은 백색 분말상이며 (그림3) 분자직경과 전분 함량의 차이에 의해 표4 와 같은 라인업이 있다.

피부 친화성이 나쁜 것은 계속 도포하여도 피부에 침투하는 느낌이 없지만, 『サランジュール』는 피부 친화성이 뛰어나 화장품을 도포한 후에

피부 침투나, 끈적임이 적은 특장을 화장품에 부여한다. 

 

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젤 크림(표5)에서는『サランジュール』을 사용한 경우와 기존 증점제인 카르보머를 사용한 경우의 관능평가 결과를 그림4에 나타낸다.

종래품 배합 젤에 비해『サランジュール』배합 젤은 피부 친화적, 상쾌한 느낌, 정착, 피막감, 끈적임의 모든 항목에서 뛰어나다. 

 

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이들 항목은 그림5에 나타내듯이 『サランジュール』의 입자직경, 전분함량으로 컨트롤 할 수 있다. 

 

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입자 직경으로 관능을 컨트롤 하는 작업을 그림6에 나타낸다.

 

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완전히 물에 용해되는 다당류 등은 끈적임이 있지만, 『サランジュール』는 물에 용해 되는 것이 아닌 팽윤에 의해 증점된다.

이렇기 때문에 피층에 접촉하는 면적이 적어져 끈적임 저감 효과가 높다. 또한, 입자직경을 조정하는 것으로 보슬보슬함,

나아가서는 크러쉬젤리느낌 등의 특수한 사용감을 연출하는 것이 가능하다. 더욱이 『サランジュール』는 염을 포함하면 점도가 저하하는 성질이 있어(그림7),

이 성질로 인해 물에서 팽윤한『サランジュール』는 피부의 상부에서 땀에서 나오는 염분과 작용하는 것으로 물을 방출하기에, 생기를 부여하는 효과가 상당히 높다. 

 

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그렇다면, 전분은 관능을 컨트롤 하는데 있어서 어떤 역할을 하고있는걸까? 전분이 물에 불용이라는 성질이 열쇠이다.

전분은 물에 녹지 않기 때문에 피부 상부에 화장품을 발랐을 때, 약간 파워 같은 느낌이 있는 액으로 존재한다.

이 액체가 아닌 약간 고체 같은 느낌을 사람은 보슬보슬하게 느끼고, 피부 친화력 또한 좋다고 느낀다. 이런 보슬보슬한 느낌은 숫자로로 나타내는 것이 가능하며,

그림8에 나타나듯이 숫자가 클수록 깔끔한 감각을 의미하는 n(H-B지수)가 『サランジュール』에서는0.40, 전분을 포함하지 않은 증점제는 0.38,

다당류는 0.085이며 『サランジュール』는 기존의 증점제에 비해 n이 높다.

 

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 또한『サランジュール』는 단순히 화장품에 배합할 수 있다는 특장도 있다.

기존의 증점제는 물에 용해할 때, 증점제가 물에 잘 풀리지 않고 얼룩이 남아 완전히 용해되는 데 시간이 걸린다는 문제점이 있다.

한편『サランジュール』는 수분산이 용이하여, 기존품에 비해 보다 간단히 팽윤액을 얻는 것이 가능해(그림9), 프로필렌글리콜 등의 폴리올류를 병용하는 것으로 더욱 빠르게 팽윤액을 얻을 수 있다. 

 

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또한, 폴리아크릴산 골격을 가진 증점제는 중화공정이 필요한 경우가 많지만, 『サランジュール』는 중화공정이 불요하여 공정단축 면에서도 메리트가 있다. 

향후 전개

지속가능성을 고려한 화장품 소재에 대한 요구는 이후 점점 확대되어, 원료면에서는 천연소재, 높은 생분해성을 보이는 소재 가 요구될 것으로 생각된다.

또한, 성능면에서는 행복한 기분이 되는 등의 심리적 만족감을 얻는 것이 가능하며, 지금까지는 없던 유니크한 소재가 요구될 것으로 생각 된다.

당사에서는 향후도 이러한 요구에 응하는 화장품 소재의 개발을 해 나갈 것이다.