카복시변성실리콘계면활성제를 포함한 α형 수화(水和)결정상의 물리화학적 특성과 화장품 제제에서의 응용

カルボキシ変性シリコーン界面活性剤を含むα型水和結晶相の物理化学的特性と化粧品製剤への応用

The physicochemical properties of the α-form hydrated crystalline phase of 3-(10-carboxydecyl)-1, 1, 1, 3, 5, 5, 5-heptamethyl trisiloxane/fatty alcohol/polyoxyethylene(5 mol) glyceryl monostearate/water system and its application to a cosmetic product

宇山允人(우야마 마코토, Makoto Uyama)

그림1 (a)CDTS, (b)TEA, (c)GMS-5의 화학구조

1. 서론

에멀션은 oil-in-water type(O/W형)과 water-in-oil type(W/O형)으로 크게 나뉘고 화장품을 비롯해서 식품, 의약품, 농업, 연료 등 많은 공업 분야에서 널리 이용된다. 유화 입자의 부유(浮遊) 또는 침강에 따른 에멀션의 불안정을 논의할 때 Stokes식에 의해 설명하는 경우가 많다. Stokes식은 아래와 같다.

ν = g(ρ-ρ0)/18η × d2 (1)

ν : 침강속도, g : 중력가속도, ρ : 분산상의 밀도, ρ0 : 연속상의 밀도, d : 입자 지름, η : 연속상의 점도로 나타낸다. (1)식에서 장기 안정적인 에멀션을 얻기 위해서는 유화입자의 지름을 줄이고 연속상의 점도를 높일 필요가 있다는 것을 알 수가 있다. 유화입자의 지름을 줄이는 방법으로는 호모지나이저(호모믹서) 등의 기계적인 힘을 이용하거나 적당한 계면활성제를 선택해 계면장력을 떨어뜨리는 방법이 있다.

한편, 연속상의 점도를 올리는 방법으로서는 점증제 첨가나 액정상 또는 결정상을 이용하는 방법이 있다. 본고에서는 연속상에 결정상(특히 α형 수화결정상)을 이용하는 방법에 대해서 서술한다.

지방족알코올이나 지방산, 트리글리세라이드의 수화결정상으로 크게 나누고 α형, β형, γ형이 존재하는 것으로 알려졌다. 예를 들면 지방산의 일종인 올레익애씨드의 경우 γ형과 α형의 전이(轉移)는 가역적이지만 γ형에서 β형으로 혹은 α형에서 β형으로의 전이는 비(非)가역적이다. 그 이유는 β형이 녹는점 이하의 어떠한 온도 영역에서도 가장 안정한 구조이지만 β형의 결정 성장이 상당히 느리기 때문에 준(準)안정구조로서 γ형과 α형이 공존하는 것이다.

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