카보머(Carbomer) 지식 대방출 2 - 점증원리, 레올로지

카보머(폴리아크릴릭계의 점증제 포함)의 점증원리

 

1) 파우더 형태 (물과 접촉하기 전의 원료 상태)

물과 접촉하기 전, 가교결합되어있는 아크릴릭애씨드의 형태는 굉장히 꼬여있는 응집체 형태로 관찰됩니다.

 

 

 

2) 물과 접촉할 때 (=수화될때, 스웰링될때)

물과 접촉해서 물을 흡수하기 시작하면 굉장히 강하게 꼬여있던 긴 뼈대가 느슨하게 풀리기 시작합니다.

 

 

 

3) 염기로 중화시 

염기에 의해 전하를 빼앗긴 폴리아크릴릭애씨드의 뼈대는 음전하를 띠면서 곧고 긴 뼈대를 만들게 됩니다.

이 뼈대들이 내용물에서 길고 곧게 전방향으로 분산되어있어 점증제외에 추가적으로 넣어주는 성분들에 대해

분산력을 높이고 점도를 올려 사용자가 편하게 사용할 수 있으며, 나아가 제형의 안정성을 높이는 역할로 사용할 수 있습니다.

 

위 사진처럼 카보머 덩어리들이 공극을 메꿔주어 상대적으로 밀도가 낮은 유상성분이 떠오르지 않게 하거나 밀도가 높은 성분들을 가라앉지 않게 하는 역할들을 합니다.

 

하지만 카보머 원료 한가지를 전 범위적으로 사용하지 않습니다. 점증제를 사용할 때는 타겟하는 점도 뿐만이 아니라, 흐름성과 발리는 느낌, 유상 원료들을 육안으로 보이게 분산할 수 있는지의 여부를 확인하여 설정하게 됩니다.

 

 

 

가교결합(Cross-linked) 정도가 분산에 미치는 영향

 

위 사진은 카보머와 다른 copolymer가 예시로 나오긴 했으나 동일한 매커니즘으로 보면 되어요.

 

크로스링크 정도가 낮은 폴리머

- 밀도가 낮은 입자들은 폴리머 함량이 낮을 때나, 높을 때나 상관없이 제형 내에서 분산을 잘 유지하고 있으나 높은 밀도의 입자같은 경우는 폴리머가 잡아주지 못하여 가라앉아있음 (분산이 좋지 않음)

 

크로스링크 정도가 높은 폴리머

- 코일링이 심한 폴리머의 경우는 폴리머 함량이 낮을 때 잘 잡아주지 못하게 됨. 따라서 점도는 있으나 입자를 잘 잡아주지 못해 분산성이 떨어지고 안정도가 좋지 않음. 

 

 

 

레올로지 특성

 

흐름성

 

가교결합이 강하게 되어있는 Hightly Cross-linked 폴리머는 비교적 흐름성이 뚝뚝 끊기는 듯한 short flow 레올로지 특성을 보이며, 반대로 Lightly Cross-linked들은 흐름성이 길게 늘어지는 Long flow 레올로지 특성을 보입니다.

이를 이용하여 사용자가 화장품을 덜을 때의 느낌, 발림성을 조절할 수 있습니다.