KR100491059B1 - 지방산 비누 함량이 낮은 바 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 최저 수준의 지방산 비누를 포화 비누 대 불포화 비누의 최저 비(최소량)로 사용함으로써 향상된 가공성(즉, 압출 속도로서 측정됨)이 보다 높은 양쪽성 계면활성제 수준에서 수득되는, 양쪽성 계면활성제(예를 들면, 베타인)를 포함하는 합성 바 조성물에 관한 것이다.

Description

지방산 비누 함량이 낮은 바 조성물{Bar compositions comprising low levels of fatty acid soap}
본 발명은 비교적 높은 양쪽성 계면활성제 수준(즉, 1% 초과)에서조차 놀랍게도 용이하게 가공될 수 있는 양쪽성 계면활성제(즉, 향상된 온순성(mildness)을 위한 것임)를 포함하는 합성 비누 바(bar) 조성물에 관한 것이다. 가공성은 파운드/분 단위의 바 플로드(plod)로서 측정된 향상된 처리량으로서 측정된다. 구체적으로, 본 발명은 음이온계 계면활성제(예를 들면, 아실 이세티오네이트), 양쪽성 계면활성제 및 지방산 비누(다양한 쇄 길이의 지방산 비누의 혼합물로서 또는 단일 쇄 길이의 비누로서 도입됨)를 포함하는 바 조성물에 관한 것으로서, 양쪽성 계면활성제 함유 바(통상적으로, 1 중량% 초과 수준으로 사용될 때 압출하기에 극히 곤란함)는 최소 수준의 지방산 비누 및 최소 비율의 포화 비누 대 불포화 비누를 사용함으로써 용이하게 가공된다.
전통적으로, 비누는 피부 세정제로서 사용되어 왔다. 저렴하고, 제조하기에 용이하고 비누 거품이 잘 이는 비누는 또한 피부 상에서 상당히 거칠다.
비누의 거침을 완화시키기 위해서, 다수의 비누를 보다 온순한 계면활성제, 예를 들면 아실 이세티오네이트로 대체한 합성 바를 사용해 왔다. 따라서, 아실 이세티오네이트 및 비누의 사용에 관한 특허는 공지되어 있다(참조: Geitz의 미국 특허 제2,894,912호).
또한 비누, 이세티오네이트 또는 지방산(주로 계면활성제로서 사용됨)을 양쪽성 계면활성제와 같은 상당히 온순한 계면활성제로 대체함으로써 보다 온순한 바를 제조하는 방법은 공지되어 있다. 그러나, 통상적으로는 온순한 음이온물 및 양쪽성 계면활성제(예를 들면, 베타인) 둘다를 함유하는 바를 성공적이고 경제적으로 제조하는 것은 극히 곤란하다.
미국 특허 제5,372,751호(Rys-Cicciari 등)는 음이온물(예를 들면, 아실 이세티오네이트) 및 베타인을 포함하는 바 조성물을 교시하고 있다. 상기 특허는 비누가 부재하는 것이 바람직하다는 것을 수회 지적하고 있으며(제6란 제60행-61행; 제9란 제47행), 이는 비누가 2%보다 다량으로는 사용되지 않는 실시예에 의해 확인된다. 상기 특허가 이것을 온순성 때문에 수행한다는 것을 제안하는 반면, 본 발명자는 또한, 이들 저수준의 비누에서 1%를 초과하는 베타인 양을 가공할 수 없었다.
의외로, 본 발명자는 최소 수준(예를 들면, 3% 이상)의 지방산 비누를 음이온계 계면활성제계를 포함하는 바에서 사용할 때 이전에 존재했던 것보다 훨씬 높은 수준(2% 이상)의 양쪽성 계면활성제가 용이하게 가공될 수 있다는 것을 밝혀내었다.
본 발명자는 불포화 비누에 대한 포화 비누의 총 함량이 1:1보다 클 때 가공 잇점(예를 들면, 플로딩(plodding) 속도)이 이전보다 더 향상된다는 것을 추가로 밝혀내었다. 동시에, 보다 다량의 베타인을 성공적으로 가공할 수 있는 능력 때문에 훨씬 큰 온순성 잇점이 도입된다.
<발명의 간단한 설명>
본 발명의 한 양태에서 본 발명은
(a) 음이온계 계면활성제(예를 들면, 지방 아실 이세티오네이트) 10 내지 70;
(b) 양쪽성 계면활성제 2 내지 15, 바람직하게는 2 내지 10, 보다 바람직하게는 3 내지 8; 및
(c) C6-24 지방산의 혼합물 또는 단일 C6-24 지방산 비누를 포함하는 지방산 비누 3 내지 25%, 바람직하게는 5 내지 15%
를 포함하며, 포화 지방산 비누 대 불포화 지방산 비누의 비가 1:1보다 크고, 바람직하게는 2:1보다 크고, 바람직하게는 5:1보다 크고, 보다 바람직하게는 10:1보다 큰 바 조성물에 관한 것이다. 사실 지방산의 지방산 "혼합물"은 100의 포화 지방산을 포함할 수 있다(즉, 불포화 지방산이 전혀 없음).
즉, 최소 수준(3이상)의 비누 및 최소 수준의 포화 지방산을 확보함으로써, 강력한 가공 잇점(예를 들면, 향상된 플로딩 속도)이 달성된다. 최소의 비누 수준없이는 극히 낮은 수준(즉, 약 1이하)의 양쪽성 계면활성제 만이 효과적으로 가공 및 플로딩될 수 있다. 최소의 포화 수준은 플로딩 속도 및 제인(zein) 속도조차 추가로 향상시킨다.
본 발명은 최소 수준(즉, 3% 이상)의 비누를 기재로 하여, 이전에 가능했던 것보다 훨씬 다량의 양쪽성 계면활성제 및(또는) 쯔비터이온계(zwitterionic) 계면활성제를 의외로 효과적으로 가공할 수 있게 된, 양쪽성 계면활성제(및(또는) 쯔비터이온계 계면활성제)를 포함하는 합성 기재(예를 들면, 음이온계) 비누 바 조성물에 관한 것이다.
즉, 양쪽성 계면활성제/쯔비터이온계 계면활성제의 사용에 의한 잇점이 (예를 들면, 향상된 온순성) 이미 인지되어 있지만, 이들 계면활성제는 제품을 무르고 끈적끈적하게 한다. 따라서, 그러한 계면활성제를 함유하는 합성 바를 가공하기(즉, 스탬프 및 압출시키기)가 곤란하였다. 의외로, 본 발명자는 가공하기가 어려울 수 있는 하나의 원인이, 그러한 양쪽성 계면활성제/쯔비터이온계 계면활성제가 이전에 실질적으로 비누가 없는 (즉, 약 2% 이하의 비누를 갖는) 합성 바에서 사용되었기 때문이라는 것을 밝혀내었다. 그러나, 의외로 본 발명자는 양쪽성 계면활성제/쯔비터이온계 계면활성제를 비누 수준이 약 3% 이상(즉, 3 내지 25%의 비누)인 합성 구조의 바에서 사용하는 경우, 쯔비터이온계 계면활성제/양쪽성 계면활성제가 훨씬 많이 용이하게 가공될 수 있게 된다는 것을 밝혀내었다. 따라서, 이제는 (예를 들면, 실험 공장 압출기를 기준하여 2,268 g(5 파운드)/분보다 높은) 효과적/경제적인 속도로 가공하면서, 이전에 가능했던 것보다 훨씬 다량의 쯔비터이온계 계면활성제/양쪽성 계면활성제를 사용할 수 있게 된다.
제2양태에서 본 발명자는 포화 지방산 대 불포화 지방산의 수준을 증대시킴으로써 가공성이 훨씬 더 증대된다는 것을 밝혀내었다. 구체적으로, 포화물 대 불포화물의 수준이 1:1보다 큰 경우, 가공성이 향상된다.
본 발명의 구체적 성분은 하기에서 보다 상세히 논의된다.
<음이온계 계면활성제>
본 발명의 바 조성물은 10 내지 70의 음이온계 계면활성제 또는 음이온계 계면활성제 혼합물을 포함한다.
바람직하게는, 바 조성물이 약 10 내지 70 중량의 지방 아실 이세티오네이트를 포함한다.
아실 이세티오네이트는 사용하는 경우, 화학식
RCO2CH2CH2SO3M
(여기에서, R은 C6-21 알킬기 또는 알케닐기이고, M은 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 치환된 암모늄과 같은 가용화 양이온임)의 것이다.
이들 에스테르는 통상적으로 알칼리 금속 이세티오네이트를 요오드가 20 미만의 혼합된 지방족, 예를 들면 C6-18 지방산과 반응시켜 제조한다.
음이온계 계면활성제는 또한, 화학식
R1O(CH2CH2O)ySO3M
(여기에서, R1은 C8-18, 특히 C11-15 알킬 또는 알케닐이고, y는 평균값이 1.0 이상이고, M은 나트륨, 칼륨, 암모늄 또는 치환된 암모늄과 같은 가용화 양이온임)의 에테르 술페이트일 수 있다. 바람직하게는 y는 평균값이 2 이상이다.
기타 음이온계 세제를 사용할 수 있다. 이들 세제로는 알킬 글리세릴 에테르 술페이트, 술포숙시네이트, 타우레이트, 사르코시네이트, 술포아세테이트, 알킬 인산염 및 아실 락테이트가 포함될 수 있다. 술포숙시네이트는 화학식
R2O2CCH2CH(SO3M)CO2M
의 모노알킬 술포숙시네이트 및 화학식
R2CONHCH2CH2O2CCH2CH(SO3M)CO2 M
(여기에서, R2는 C8-20 알킬, 바람직하게는 C12-15 알킬이고, M은 가용화 양이온임)의 아미도-MEA 술포숙시네이트일 수 있다.
사르코시네이트는 통상적으로 화학식
R3CON(CH3)CH2CO2M
(여기에서, R3은 C8-20 알킬, 바람직하게는 C12-15 알킬이고, M은 가용화 양이온임)으로 나타낸다.
타우레이트는 통상적으로 화학식
R5CONR6CH2CH2SO3M
(여기에서, R5는 C8-20 알킬, 바람직하게는 C12-15 알킬이고, R6은 C1-4 알킬이고, M은 가용화 양이온임)으로 나타낸다.
<온순성 향상형 계면활성제>
본 발명의 바 조성물의 제2성분은 쯔비터이온계 계면활성제, 양쪽성 계면활성제 또는 이들의 혼합물일 수 있는 온순성 향상형 계면활성제이다.
쯔비터이온계 계면활성제의 예는 지방족 4급 암모늄, 포스포늄 및 술포늄 화합물의 유도체로서 광범위하게 기술될 수 있는 것들이며, 여기에서 지방족 라디칼은 직쇄 또는 분지쇄일 수 있으며, 지방족 치환기 중 하나는 탄소수가 약 8 내지 약 18이며, 또한 하나의 지방족 치환기는 음이온계 기, 예를 들면 카르복시, 술포네이트, 술페이트, 포스페이트 또는 포스포네이트를 함유한다. 이들 화합물의 화학식은
(여기에서, R2는 탄소수가 약 8 내지 약 18인 알킬, 알케닐 또는 히드록시 알킬 라디칼, 0 내지 약 10개의 에틸렌 산화물 잔기 및 0 내지 약 1개의 글리세릴 잔기를 함유하고; Y는 질소, 인 및 황 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되고; R3은 탄소수가 약 1 내지 약 3인 알킬기 또는 모노히드록시알킬기이고; X는 Y가 황원자일 때 1이고; Y가 질소 또는 인 원자일 때 2이고; R4는 탄소수가 약 1 내지 약 4인 알킬렌 또는 히드록시알킬렌이고; Z는 카르복실레이트, 술포네이트, 술페이트, 포스포네이트 및 포스페이트 기로 이루어지는 군으로부터 선택된 라디칼임)이다.
그러한 계면활성제의 예로는 하기가 포함된다:
4-[N,N-디(2-히드록시에틸)-N-옥타데실암모니오]-부탄-1-카르복실레이트;
5-[S-3-히드록시프로필-S-헥사데실술포니오]-3-히드록시펜탄-1-술페이트;
3-[P,P-디에틸-P-3,6,9-트리옥사테트라덱소실포스포니오]-2-히드록시프로판-1-포스페이트;
3-[N,N-디프로필-N-3-도데콕시-2-히드록시프로필암모니오]-프로판-1-포스포네이트;
3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)프로판-1-술포네이트;
3-(N,N-디메틸-N-헥사데실암모니오)-2-히드록시프로판-1-술포네이트;
4-[N,N-디(2-히드록시에틸)-N-(2-히드록시도데실)암모니오]-부탄-1-카르복실레이트;
3-[S-에틸-S-(3-도데콕시-2-히드록시프로필)술포니오]-프로판-1-포스페이트;
3-[P,P-디메틸-P-도데실포스포니오]-프로판-1-포스포네이트; 및
5-[N,N-디(3-히드록시프로필)-N-헥사데실암모니오]-2-히드록시-펜탄-1-술페이트.
본 발명에서 사용할 수 있는 양쪽성 세제는 1개 이상의 산 기를 포함한다. 이는 카르복실산기 또는 술폰산기일 수 있다. 이들은 4급 질소를 포함하기 때문에 4급 아미도 산이다. 이들은 통상적으로 C7-18 알킬기 또는 알케닐기를 포함해야 한다. 이들은 통상적으로 전체 화학식
(여기에서, R1은 C7-18 알킬 또는 알케닐이고; R2 및 R3은 각각 독립적으로 C1-3 알킬, 히드록시알킬 또는 카르복시알킬이고; n은 2 내지 4이고; m은 0 내지 1이고; X는 히드록실에 의해 임의로 치환된 C1-3 알킬렌이고; Y는 -CO2- 또는 -SO3-임)에 적합할 것이다.
상기 화학식 내에서 적합한 양쪽성 세제로는 화학식
의 단순한 베타인 및 화학식
(여기에서, m은 2 또는 3임)의 아미도 베타인이 포함된다.
두 화학식에서 R1, R2 및 R3은 모두 이미 정의한 바와 같다. R1은 특히 코코넛으로부터 유도된 C12 알킬기 및 C14 알킬기의 혼합물일 수 있어서, 기 R1의 절반 이상, 바람직하게는 ¾ 이상의 탄소수가 10 내지 14이다. R2 및 R3은 바람직하게는 메틸이다.
추가로, 양쪽성 세제는 화학식
또는
(여기에서, m은 2 또는 3임)의 술포베타인 또는 이들의 변형물(여기에서, -(CH2)3SO- 3은 으로 대체됨)일 수 있다.
이들 화학식에서, R1, R2 및 R3은 이미 논의한 바와 같다.
암포아세테이트 및 디암포아세테이트는 또한, 사용할 수 있는 가능한 쯔비터이온계 화합물 및(또는) 양쪽성 화합물에 포함시키려고 의도이다.
양쪽성 계면활성제/쯔비터이온계 계면활성제는 통상적으로 조성물의 약 2 내지 20 중량, 바람직하게는 2 내지 10 중량, 보다 바람직하게는 3 내지 8 중량를 구성한다.
음이온계 계면활성제 대 쯔비터이온계 계면활성제/양쪽성 계면활성제의 비는 광범위하게 변화시킬 수 있으며 2:1 내지 50:1, 바람직하게는 5:1 내지 20:1일 수 있다.
<비누>
본 발명의 제3필수 성분은 비누 성분(예를 들면, 알칼리 금속 지방산 성분)이다.
비누는 통상적으로 긴 쇄 및 짧은 쇄의 포화 및 불포화 지방산의 혼합물로서 도입된다.
통상적으로, 보다 긴 쇄의 비누가 혼합물에서 우월하며, 예를 들면 혼합물의 30 내지 100%(예를 들면, 모두가 보다 긴 쇄, 예를 들면 C16 및 C18인 경우임)를 구성할 수 있는 반면, 짧은 쇄는 0 내지 40%를 구성할 수 있지만; 2가 또는 3가 양이온(예를 들면, 마그네슘, 칼슘)을 사용하는 경우, 짧은 쇄가 우세할 수 있다는 것을 주지해야 한다.
바람직하게는, 상기 혼합물이 주로 C8-18, 바람직하게는 C12-18, 보다 바람직하게는 C16-18을 포함한다. 통상적으로, 보다 긴 쇄 비누가 보다 온순한 것으로 공지되어 있다.
본원에서 유용한 비누는 탄소수가 약 6 내지 24, 바람직하게는 8 내지 18, 보다 바람직하게는 약 12 내지 약 18인 천연 또는 합성 지방족 (알카노 또는 알케노) 산의 널리 공지된 알칼리 금속 염이다. 이들 비누는 탄소수가 약 6 내지 약 24인 알칼리 금속 카르복실레이트로서 기술될 수 있다.
코코넛 오일의 지방산 분포를 갖는 비누는 분자량 범위가 광범위한 하한치를 제공할 수 있다. 땅콩유 또는 평지씨유, 또는 이들의 수소첨가된 유도체의 지방산 분포를 갖는 비누는 광범위한 분자량 범위의 상한치를 제공할 수 있다.
코코넛 오일 또는 수지(tallow), 또는 이들의 혼합물의 지방산 분포를 갖는 비누를 사용하는 것은 바람직한데, 그 이유는 이들 비누가 보다 용이하게 입수가능한 지방 및 오일이기 때문이다. 코코넛 오일 비누 중의 탄소수가 12 이상인 지방산 비율은 약 85%이다. 상기 비율은 주쇄 길이가 C16 이상인 수지와 같은 코코넛 오일 및 지방, 예컨대 수지, 야자 오일, 또는 비 열대성 견과 오일 또는 지방의 혼합물을 사용하는 경우 보다 높아질 것이다. 본 발명의 조성물에서 사용하기에 바람직한 비누는 탄소수 약 12 내지 18의 지방산을 약 85% 이상으로 갖는다.
비누에 사용한 코코넛 오일은 기타 "고 라우릭" 오일, 즉 총 지방산의 50이상이 라우르산 또는 미리스트산 및 이들의 혼합물로 구성되는 오일 또는 지방에 의해 전체가 또는 부분적으로 치환될 수 있다. 이들 오일은 통상적으로 코코넛 오일 종류의 열대성 견과 오일을 예시로 한다. 예를 들면, 이들 오일로는 야자 인(kernel) 오일, 바바수(babassu) 오일, 아우리커리(ouricuri) 오일, 투커모일(tucumoil), 코헌(cohune) 견과 오일, 머루머루(murumuru) 오일, 쟈보티(jaboty) 인 오일, 카칸(khakan) 인 오일, 디카(dika) 견과 오일 및 유컨허바(ucunhuba) 버터가 포함된다.
바람직한 비누는 약 15 내지 약 20%의 코코넛 오일 및 약 80 내지 약 85%의 수지의 혼합물이다. 이들 혼합물은 탄소수 약 12 내지 약 18의 지방산을 약 95%로 함유한다. 본 발명에 따른 비누는 지방산 함량이 약 85%의 C12-18 쇄 길이인 경우, 코코넛 오일로부터 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 비누는 상업적으로 허용가능한 기준에 따른 불포화기를 함유할 수 있다. 과도한 불포화는 통상적으로 배제된다. 사실, 하기에 주지한 바와 같이 포화가 바람직하다.
본 발명에 따른 비누는 수지 또는 코코넛 오일과 같은 천연 지방 및 오일이 이들의 등가물인 전통적인 케틀(kettle) 비등 공정으로 또는 현대적인 연속 비누 제조 방법으로 당업계의 기술자들에게 널리 공지된 절차를 이용하여 알칼리 금속 수산화물을 사용하여 검화시켜 제조할 수 있다. 또는, 본 발명에 따른 비누는 라우르산(C12), 미리스트산(C14), 팔미트산(C16) 또는 스테아르산(C18 )과 같은 지방산을 알칼리 금속 수산화물 또는 탄산염을 사용하여 중화시켜 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 비누를 도입할 수 있는 제2방법은 상기에 기술한 비누(블렌드)로서 뿐만 아니라, 단순히 알칸 또는 알켄 C1-14, 바람직하게는 C16-20 모노카르복실산의 알칼리 금속 또는 알칸올 암모늄 염으로서도 사용하는 방법이다. 이의 예로는 나트륨 스테아레이트가 포함된다.
본 발명에 따른 비누가 바 조성물의 약 3 중량이상(예를 들면, 3 내지 25 중량, 바람직하게는 5 내지 15 중량)을 구성해야 한다는 것은 본 발명의 결정적인 국면이다. 선행 기술은 특히, 양쪽성 계면활성제/쯔비터이온계 계면활성제(예를 들면, 베타인)를 보다 많이 보다 높은 수준으로 사용하는 경우에 쯔비터이온계 계면활성제/양쪽성 계면활성제를 포함하는 바를 효과적이고 경제적으로 가공하기에 최소의 비누량이 필요하다는 것을 이해하지 못했다. 즉, 쯔비터이온계 계면활성제/양쪽성 계면활성제의 수준이 2이상일 때 최소 3의 비누 수준이 요구된다.
본 발명의 제2양태에서 본 발명자는 포화 비누 대 불포화 비누의 비를 증대시킴으로써 가공성이 추가로 향상된다는 것을 밝혀내었다.
이론으로 한정하려는 의도는 없지만, 보다 효과적인 결정화 때문에 증대되는 포화 수준이 보다 양호한 구조의 바를 제공하는 것으로 믿어진다.
구체적으로, 본 발명자는 포화 비누 대 불포화 비누의 수준이 1:1 이상, 바람직하게는 2:1 이상, 보다 바람직하게는 10:1 이상인 경우, 가공성(플로딩 속도)이 향상된다는 것을 밝혀내었다. 또한, 온순성은 향상되거나 또는 손상되지 않는다.
<임의 성분>
음이온계 계면활성제, 예를 들면 아실 이세티오네이트가 필요하지만, 또한 양쪽성 계면활성제/쯔비터이온계 계면활성제 및 기타 계면활성제도 역시 사용할 수 있다.
이들 중에서 비이온계 계면활성제 및 양이온계 계면활성제가 포함된다.
비이온계 계면활성제로는 특히, 소수성 기 및 반응성 수소 원자를 갖는 화합물, 예를 들면 지방족 알콜, 산, 아미드 또는 알킬 페놀을 알킬렌 산화물, 특히 에틸렌 산화물 단독 또는 이의 프로필렌 산화물과의 혼합물과 반응시킨 반응 생성물이 포함된다. 구체적인 비이온계 세제 화합물은 알킬(C6-22) 페놀-에틸렌 산화물 축합물, 지방족(C8-18) 1급 또는 2급 직쇄 또는 분지쇄 알콜과 에틸렌 산화물과의 축합 생성물, 및 에틸렌 산화물을 프로필렌 산화물 및 에틸렌디아민의 반응 생성물과 축합시켜 제조된 생성물이다. 기타 소위, 비이온계 세제 화합물로는 장쇄 3급 아민 산화물, 장쇄 3급 포스핀 산화물 및 디알킬 술폭시드가 포함된다.
상기 비이온계 계면활성제는 또한, 다당류 아미드와 같은 당 아미드일 수 있다. 구체적으로, 상기 계면활성제는 본원에서 참조로서 인용한 미국 특허 제5,389,279호(Au 등)에 기술된 락토비온아미드 중 하나 및 본원에서 참조로서 인용한 미국 특허 제5,312,954호(Letton 등)에 기술된 바와 같은 폴리히드록시아미드일 수 있다.
양이온성 세제의 예는 알킬디메틸암모늄 할로겐화물과 같은 4급 암모늄 화합물이다.
사용할 수 있는 기타 계면활성제는 둘다를 본원에서 참조로서 인용한 미국 특허 제3,723,325호(Parran Jr.) 및 문헌[참조: "Surface Active Agents and Detergents" (Volume I & II) by Schwartz, Perry & Berch]에 기술된다.
C8-22 유리 지방산 또한 바람직하게는, 본 발명의 조성물 내에 혼입될 수 있다. 이들 지방산 중 일부는 과지방화제로서 기능하고 나머지는 피부 감촉 및 크림질(creaminess) 향상제로서 기능하기 위해 존재한다. 과지방화제는 비누 거품 특성을 향상시키며 조성물의 35 중량% 이하의 양으로 C8-18, 바람직하게는 C10-16 지방산으로부터 선택될 수 있다. 피부 감촉 및 크림질 향상제 또한 이들 조성물 중에 바람직하게 존재하는데, 그 중 스테아르산이 가장 중요하다.
본 발명의 조성물에서 바람직하게 사용된 피부 온순성 개선제는 또한 이세티오네이트의 염이다. 효과적인 염 양이온은 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 암모늄, 알킬 암모늄 및 모노-, 디- 또는 트리-알칸올암모늄 이온으로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다. 구체적으로 바람직한 양이온으로는 나트륨, 칼륨, 리튬, 칼슘, 마그네슘, 암모늄, 트리에틸암모늄, 모노에탄올암모늄, 디에탄올암모늄 또는 트리에탄올암모늄 이온이 포함된다.
R이 수소인 화학식의 단순한 비치환된 나트륨 이세티오네이트는 온순성 개선제로서 특히 바람직하다.
피부 온순성 개선제는 약 0.5 내지 약 50로 존재할 것이다. 바람직하게는, 상기 온순성 개선제는 총 조성물의 약 1 내지 약 25 중량, 보다 바람직하게는 약 2 내지 약 15 중량, 최적으로는 3 내지 10 중량로 존재한다.
기타 기능성 화학 약품(performance chemical) 및 보조제가 이들 조성물과 함께 필요할 수 있다. 이들 화학 약품 및 보조제의 양은 총 조성물의 약 1 내지 약 40 중량%일 수 있다. 예를 들면, 2 내지 10%의 거품 촉진(sud-boosting) 세제 염을 혼입시킬 수 있다. 이러한 유형의 첨가제의 예는 알칼리 금속 및 유기 아민 고급 지방족 지방 알콜 술페이트, 알킬 아릴 술포네이트, 및 고급 지방족 지방산 타우리네이트로 이루어지는 군으로부터 선택된 염이다.
살균제, 향료, 착색제, 이산화티탄과 같은 안료 및 물을 포함하는 보조재는 또한 존재할 수 있다.
하기 실시예는 설명하려는 의도일 뿐이며 어떠한 방식으로도 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다.
<성분>
하기는 본 발명의 실시예에서 사용한 다양한 비누의 포화 지방(굵은 문자) 및 불포화 지방(굵지 않은 문자)의 분석이다.
<비누 중의 포화/불포화 수준1, 2>
지방산 코코넛 비누 우육 수지 비누 나트륨 스테아레이트
카프로산 0.2 -- --
카프릴산 8.0 -- --
카프르산 7.0 -- --
라우르산 48.2 -- --
미리스트산 17.3 2.2 --
팔미트산 8.8 35.0 55.0
스테아르산 2.0 15.7 45.0
올레산 6.0 44.4 --
리놀레산 2.5 2.2 --
리놀렌산 -- 0.4 --
아라키돈산 -- 0.1 --
1포화 비누는 굵게 인쇄함.
282/18 순수 비누는 나트륨 탈로우에이트 및 나트륨 코코에이트의 블렌드임.
하기 제형은 제인 시험 및 플로딩 시험 둘다에서 사용한다.
<대조군>
성분 중량 범위
나트륨 코코일 이세티오네이트 50 40 내지 60
스테아르산(예를 들면, C8-24 지방산) 20 10 내지 30
지방산 비누 블렌드(예를 들면, 82/18) 8 5 내지 12
나트륨 스테아레이트 3.0 1 내지 5
베타인 - -
코코넛 지방산 3.0 1 내지 5
나트륨 이세티오네이트 5.0 3 내지 7
나트륨 도데실 벤젠 술포네이트 2.0 1 내지 5
향료, 염료, 보존제 1.7 0.5 내지 5
물 5.0 1 내지 10
실험 1: 3의 베타인 및 10의 82/18 순수 비누를 사용한 대조군.
실험 2: 3의 베타인 및 10의 나트륨 스테아레이트를 사용한 대조군.
실험 3: 5의 베타인 및 8의 82/18 순수 비누를 사용한 대조군.
실험 4: 5의 베타인 및 8의 나트륨 스테아레이트를 사용한 대조군.
실험 5: 7의 베타인 및 6의 82/18 순수 비누를 사용한 대조군.
실험 6: 7의 베타인 및 6의 나트륨 스테아레이트를 사용한 대조군.
실험 7: 10의 베타인 및 10의 82/18 순수 비누를 사용한 대조군.
실험 8: 10의 베타인 및 10의 나트륨 스테아레이트를 사용한 대조군.
<제인 시험법>
<온순성 평가>
제인 용해 시험을 이용하여, 연구한 제형의 자극 잠재력을 미리 스크리닝하였다. 226.8 g(8 온즈) 들이 병(jar)에서 수성 제형 분산액 30 ㎖를 제조하였다. 상기 분산액을 완전히 용해될 때까지 45 ℃ 반응조에 두었다. 실온에서 평형할 때 1시간 동안 신속하게 교반하면서 1.5 g의 제인(zein) 분말을 각 용액에 첨가하였다. 이어서, 상기 용액을 원심분리관으로 이송시켜 약 3,000 rpm으로 30분 동안 원심분리시켰다. 비용해된 제인을 단리시켜 세정한 다음 항량까지 60 ℃ 진공 오븐에서 건조시켰다. 자극 잠재력에 비례하는 용해된 제인 %를 중량으로 측정하였다.
<실시예 1 내지 7>
바에 미치는 포화 증가의 효과를 나타내기 위해(혼합물인 82/18 비누에 대하여 100% 포화 비누인 나트륨 스테아레이트를 더 사용함으로써 포화도가 증가됨) 본 발명자는 82/18 비누 또는 나트륨 스테아레이트 중 하나와 함께 다양한 수준(3%, 5%, 7% 및 10%)의 베타인을 갖는 조성물을 시험하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타낸다.
<온순성 제형에 대한 제인 시험 결과>
제형 실시예 제인(%)
대조군 대조예 46.6
3% 베타인 10% 82/18 순수 비누를 갖는 대조군 1 42.7
3% 베타인 10% 나트륨 스테아레이트를 갖는 대조군 2 39.8
5% 베타인 8% 82/18 순수 비누를 갖는 대조군 3 36.4
5% 베타인 8% 나트륨 스테아레이트를 갖는 대조군 4 34.1
7% 베타인 6% 82/18 순수 비누를 갖는 대조군 5 34.7
7% 베타인 6% 나트륨 스테아레이트를 갖는 대조군 6 32.3
10% 베타인 10% 82/18 순수 비누를 갖는 대조군 7 42.1
10% 베타인 10% 나트륨 스테아레이트를 갖는 대조군 8 37.5
1유리 지방산은 실시예 7 및 8을 제외한 모든 제형에 걸쳐 일정하였음.
명백하게 알 수 있는 바와 같이, 나트륨 스테아레이트가 "순수한" 비누의 대신으로 사용될 때(즉, 보다 많은 포화를 나타냄)마다, 제인 점수(온순성 지표, 즉 제인 점수가 낮을수록 바는 보다 온순해짐)는 낮아졌다. 따라서, 포화물의 사용은 온순성을 명백히 향상시켰다.
<가공성>
포화물을 많이 사용할수록 가공성도 역시 향상됨을 나타내기 위해 동일한 실시예 1 내지 7을 칩 믹서(chip mixer), 정련기 및 플로더(plodder)에 공급하여 압출 속도를 결정하였고 그 결과를 하기 표 3에 나타낸다.
정련기(파운드/분)
제형 실험 누들이 되는 칩1 (파운드/분) 누들이 되는 누들2 (파운드/분) 플로더3 (파운드/분)
대조군 대조군 6.3 7.7/10.6 10.6
3% 베타인10% 82/18 순수 비누를 갖는 대조군 1 6.9 7.2/9.1 9.4
3% 베타인10% 나트륨 스테아레이트를 갖는 대조군 2 7.9 7.5/10.1 13.0
5% 베타인8% 82/18 순수 비누를 갖는 대조군 3 7.4 8.9/7.9 9.2
5% 베타인8% 나트륨 스테아레이트를 갖는 대조군 4 7.8 7.9/11.8 11.4
7% 베타인6% 82/18 순수 비누를 갖는 대조군 5 4.6 5.7/-- 7.3
7% 베타인6% 나트륨 스테아레이트를 갖는 대조군 6 7.3 6.4/9.3 8.0
10% 베타인10% 82/18 순수 비누를 갖는 대조군 7 4.7 2.3/3.1 1.5
10% 베타인10% 나트륨 스테아레이트를 갖는 대조군 8 5.6 5.3/6.9 8.7
1누들이 되는 칩의 정련법: 9 rpm에서 작동하는 정련기.
2누들이 되는 누들의 정련법: 9 rpm 및 14 rpm에서 작동하는 정련기, 공급된자료는 (파운드/분 @ 9 rpm/파운드/분) @ 14 rpm)임.
3로그의 플로딩법: 14 rpm에서의 정련기, 14 rpm에서의 플로더.
다시 명백하게 알 수 있는 바와 같이, 순수한 비누 혼합물을 대체하는 스테아레이트는 압출 속도를 향상시켰다.
또한, 특히 주지해야 할 것은 상기 베타인 수준(즉, 2이상)이 효과적으로 가공될 수 있었다(예를 들면, >2,268 g(5 파운드)/분)는 것이다. 본 발명자는 예전에는 이들 베타인 수준에서 그러한 속도를 수득할 수 없었다. 최소의 비누 수준이 필요하였던 발견시에만 상기 효과적 속도를 달성할 수 있었다.

Claims (10)

  1. (a)음이온계 계면활성제(들) 또는 이들의 혼합물 10 내지 70 중량%,
    (b)쯔비터이온계(zwitterionic) 계면활성제 또는 양쪽성 계면활성제, 또는 쯔비터이온계 계면활성제 및 양쪽성 계면활성제 2 내지 20 중량%, 및
    (c)포화 지방산 비누 대 불포화 지방산 비누의 비가 1:1보다 큰 지방산 비누 3 내지 25 중량%
    를 포함하는 바(bar) 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 음이온계 계면활성제가
    (a)화학식 RCO2CH2CH2SO3M(여기에서, R은 C7-21 알킬기 또는 알케닐기이고, M은 가용화 양이온임)의 이세티오네이트,
    (b)알킬 글리세릴 에테르 술페이트, 및
    (c)아실 이세티오네이트
    중 하나인 조성물.
  3. 제1항 또는 2항에 있어서, 양쪽성 계면활성제가 화학식
    (여기에서, R1은 C7-18 알킬 또는 알케닐이고, R2 및 R3은 각각 독립적으로 C1-3 알킬, 히드록시알킬 또는 카르복시알킬이고, n은 2 내지 4이고, m은 0 내지 1이고, X는 히드록실에 의해 임의로 치환된 C1-3 알킬렌이고, Y는 -CO2- 또는 -SO3-임)의 화합물 및 화학식
    (여기에서, m은 2 또는 3이고, 나머지 치환기는 상기와 같음)의 아미드 베타인 중 하나인 조성물.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 양쪽성 계면활성제/쯔비터이온계 계면활성제가 조성물의 2 내지 10 중량%를 구성하는 조성물.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 양쪽성 계면활성제가 조성물의 3 내지 7 중량%를 구성하는 조성물.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, C16 이상의 쇄 길이가 혼합물의 30 내지 100%를 구성하고, C6-14의 쇄 길이가 0 내지 40%를 구성하는 조성물.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지방산의 혼합물이 C8-18 쇄 길이를 포함하는 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 혼합물이 C12-18 지방산을 85 내지 100 중량% 포함하는 조성물.
  9. 제8항에 있어서, 혼합물이 C16-18 지방산을 85 내지 100 중량% 포함하는 조성물.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 지방산 비누가 조성물의 5 내지 15 중량%를 구성하는 조성물.
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