68 포뮬러


92 FORMULATING 경우 용매 증발 후 필름이 부스러지거나 갈라지는


현상을 방지한다. 아울러 가소제는 낮은 온도에서 밀폐제 장벽의 유연성을 향상시켜, 추운 환경에서도 왁스 같은 느낌 없이 부드러운 감각을 유지하는데


도움을 준다. 가소제는 에멀션과 무수 밤의 항복 응력을 줄여


쿠션감을 개선하고, 굳기 전까지 유지되는 시간을 늘리고, 밀림 현상을 줄이는 등 한층 더 감각적인 경험을 선사한다. 나아가 유상의 점도, 분자 간 응집력, 표면 장력을 감소시켜 연화제 성분이 각질층에 더 깊고


균일하게 침투하도록 촉진한다. 가소제는 크게 1차 가소제와 2차 가소제의 두 가지 카테고리로 나뉜다. 1차 가소제는 왁스 분자와 직접 상호작용하고, 2차 가소제는 1차 가소제의 효과를 강화한다. 1차 가소제는 내부 가소화 또는 외부 가소화라는 두 가지 메커니즘을 통해 작용할 수 있다. 내부 가소화는 왁스가 합성되기 전에 왁스 분자나 그


구성 요소의 화학적 구조가 변형되는 과정을 포함한다. 본 논문에서 중점적으로 다루는 외부 가소화는 포뮬러


제작 과정 중 높은 온도에서 가소제를 첨가할 때


발생한다. 에스터는 왁스를 구성하는 고분자 물질과 물리적으로 원활히 상호작용하는 특성에 따라 가장 널리 사용되는


외부 가소제 중 하나다. 왁스와 가소제는 상호작용을 통해 동질적인 물리적 통합체를 형성하여 상 분리를


방지한다. 일반적으로 장쇄 탄화수소 또는 에스터와 같은 왁스 분자와 가소제 분자 사이의 분자 간 상호작용은 적정 범위 안에서 정교하게 균형을 이루는 것이 매우


중요하다. 상호작용이 너무 강하거나 너무 약하면 최종 재료에서 얻고자 하는 거시적 특성을 해칠 수 있기


때문이다. 왁스와 가소제 분자 사이에서 일어나는 특정한 상호작용을 통해 두 물질은 분리되지 않고 동질적인


통합체를 형성할 수 있다. 최종 재료에서 원하는 거시적 특성을 얻으려면 왁스와 가소제 분자 간의 상호작용이


너무 강하지도, 지나치게 약하지도 않은 중간 상태로 세심하게 조정되어야 한다는 점이 매우 중요하다.6 광범위한 수소 결합 네트워크나 강한 쌍극자-쌍극자 결합과 같이 상호작용이 너무 강하면, 왁스 사슬의 부분적 이동성이 크게 제한되어 응집력이 매우 강하고


촘촘하게 채워진 기질이 형성된다. 결과적으로 재료의 유연성이 떨어지고 낮은 온도에서의 성능이 저하되며


응력 분산 능력이 감소되어 딱딱하고 부스러지기


쉬워지고, 효과적인 가소화와 정반대되는 특성을 지니게 된다. 반대로 상호작용이 너무 약하여 분산력이 거의 없거나


미약한 경우, 성분 간에 충분한 열역학적 상용성이 보장되지 않는다. 이로 인해 상 분리가 발생하거나, 삼출(블리딩) 현상, 거시적 이질성 및 장기적인 성능 안정성 상실이 나타날 수 있다. 가장 이상적인 시나리오는 서로 다른 강도를 가진 분자


간 힘을 조합했을 때 나타난다. 주변 온도나 처리 온도에서 열운동에 의해 쉽게 끊어질


수 있는 약하고 비특이적인 반데르발스 힘(런던 분산력) 이 지배적이다. 쌍극자-쌍극자 인력, 유도 쌍극자 상호작용 또는 제한된 수준의 수소 결합(분자 크기와 시스템에 따라 일반적으로 가소제 분자 하나당 0.5~2개의 수소 결합) 과 같이 강하면서도 가역적인 극성 상호작용이 적절한 수만큼 존재해야 한다.7


PERSONAL CARE MAGAZINE June 2026


표 1: 화장품 포뮬러에서 여러 가지 중요한 기능을 수행하는 가소제 가소제 기능


작용 기전 결정화 억제 및 점도 감소 유리전이온도 저하 저온 유연성 강화 항복 응력 감소 더 깊은 층까지 연화제 침투 촉진 고체 형성 감소 및 원활한 흐름 폴리머 및 필름의 유연성 증가 재료의 부드러운 느낌 유지 에멀션/밤 저항성 저하 점도, 응집력, 표면 장력 감소


이처럼 강한 상호작용은 가소제의 특정 반족(예: 에스터 카보닐기, 하이드록실기, 에테르 산소 또는 방향족 고리)에 국한되어야 하며, 이들 반족은 에스터 왁스의 산소 원자, 지방족 알코올의 말단 하이드록실기처럼 전자가 풍부하거나 부족해 왁스 분자 상에서 상보적인 부위와 일시적으로 결합할 수 있어야 한다. 수소 결합이 그 좋은 예다. 결합은 반드시 동적이고 가역적이어야 하며, 가소제 분자는 끊임없이 결합했다 분리되는 사이클을 반복해야 한다. 개별 가소제 분자는 이처럼 지속적인 교환을 통해 일시적인 ‘스페이서’ 및 윤활제 역할을 수행한다. 순간적으로 사슬과 사슬 사이의 접촉을 차단하고, 부분적인 이동 중에 발생하는 마찰력을 줄이며, 구조적 변화에 필요한 에너지 장벽을 낮추면서도, 인접한 다른 가소제 분자나 열 변동에 의해 쉽게 밀려나기도 한다. 결과적으로 미시적으로는 이질적이지만 거시적으로는 동질적이며, 자유 부피가 더 크고 유연성과 연성이 현저히 개선된 기질이 형성된다.8 결과적으로 분자량과 구조(선형 vs 가지형), 극성 및 작용기의 분포, 입체 장애, 구조적 유연성 그리고 비극성 알킬 사슬과 극성 머리/꼬리 그룹 사이의 정밀한 균형과 같은 가소제의 분자 설계 변수가 무엇보다도 중요하다. 변수의 미세한 변화만으로도 최적의 동적 상용성을 지닌 상태에서 과도하게 안정화되어 경직된 네트워크로 또는 상용성이 없는 이상 혼합물로 전환될 수 있다. 따라서 고성능 왁스 기반 포뮬러에 필요한 정교한 균형을 달성하기 위해서는 화학적 특성을 고려하고 실험적 검증(DSC, DMA, 유변학적 연구 등)을 통한 합리적인 선택이 필수적이다.9


화장품 분야에서 가소제의 실질적인 이점 흐름 특성 및 가공성 개선 첨가제 배합 시 포뮬러의 유변학적 특성이 크게


향상된다. 가공 전단 속도에서 항복 응력과 겉보기 점도를 낮추어, 제조 과정 중 혼합, 펌핑 및 충전 작업이 훨씬 쉬워진다. 유동성이 개선되어 대규모 생산 공정의 능률이 높아질 뿐 아니라 소비자용 패키지에 정밀하게


주입할 수 있다. 또한 유변학적 특성이 최적화되어 피부 위에서의


연화 효과가 우수해진다. 내부 마찰이 줄어들면서 제품을 쉽게 펴바를 수 있고, 더 얇고 균일한 밀폐층을 형성할 수 있기 때문이다.


결과/이점 혼합, 펌핑, 충전 용이


용매 증발 후 필름이 부스러지거나 갈 라지는 현상 방지


추운 기후에서도 밀폐제 장벽을 왁스 같은 느낌 없이 부드럽게 유지


감각적인 감촉, 쿠션감, 굳기 전까지 유지되는 시간, 밀림 현상 개선


각질층 내부로 균일한 침투 보장


우수한 감각적 특성과 질감 미세 구조*로 완성된 결과물은 고급스럽고


매끄러우며, 크리미하고 벨벳 같은 촉감을 부여한다. 이는 작은 알갱이로 분산된 결정 네트워크, 즉 거친 느낌은 최소화하고 풍부한 느낌을 극대화하는 라멜라


겔상*의 형성을 통해 구현된다. 소비자 인식 조사 결과에 따르면, 이처럼 정교한


질감은 높은 품질 및 더욱 향상된 피부 컨디셔닝


효과와 일관된 상관관계를 보인다. *올레오겔은 화장품 분야에서 자주 활용되며, 구조화제의 3차원 네트워크에 의해 액체(오일)가 고정되어 독특한 성질을 지닌다.


물리적 및 화학적 안정성 강화


구조화 시스템을 통해 구축된 견고한 3차원 네트워크는 액체 유상을 효과적으로 고정하여, 시간이 흐르거나 온도 변화가 발생하더라도 이액 현상, 상 분리 및 오일 블리딩 현상을 극적으로 줄여준다. 동시에 결정 성분에서 오스트발트 숙성과 다형 전이를 억제하여, 알갱이처럼 뭉치거나 거칠어지거나 조각나 떨어지는


현상을 방지한다.


기계적 유연성 및 구조적 무결성 향상 스틱형 제품, 무수 밤 또는 경피 패치와 같은 고체 및 반고체 제형의 경우, 구조화제로 기질에 부여되는 가소성과 탄성을 조절할 수 있다. 이렇게 변형되면서 부스러지거나 단단한 특성이 유의미하게 줄어들면서, 탄성 계수가 낮아지고 구부러짐 또는 압축 응력으로


인한 파손에 대해 저항성이 높아진다. 결과적으로 제품을 사용할 때나 용기에서 꺼낼 때


또는 소비자가 제품을 취급하는 과정에서 갈라지거나 깨지거나또는 조각나 떨어지는 현상이 최소화되어 내구성과 소비자 수용도를 모두 향상시킨다.


향 유지력 및 후각적 성능 향상 구조화제는 휘발성 향료 분자를 친유성 결정 또는 겔


네트워크 내에 가두어, 증발로 인한 손실 속도를 현저히 늦춘다. 이는 고급 향수 포뮬러와 데오도란트 제품에서 특히 유용하다.


활성 성분 및 기능성 성분 분포 최적화


동질적인 미세 구조는 벌크 상태와 제품-피부 계면 전체에 걸쳐 부유 입자, 색소 및 기능성 활성 성분의 균일한 분산과 공간적 안정성을 보장한다. 이러한 특성은 자외선 차단제(선스크린) 포뮬러에서 특히 중요하다. UV 필터가 고르게


www.personalcaremagazine.com


Page 1  |  Page 2  |  Page 3  |  Page 4  |  Page 5  |  Page 6  |  Page 7  |  Page 8  |  Page 9  |  Page 10  |  Page 11  |  Page 12  |  Page 13  |  Page 14  |  Page 15  |  Page 16  |  Page 17  |  Page 18  |  Page 19  |  Page 20  |  Page 21  |  Page 22  |  Page 23  |  Page 24  |  Page 25  |  Page 26  |  Page 27  |  Page 28  |  Page 29  |  Page 30  |  Page 31  |  Page 32  |  Page 33  |  Page 34  |  Page 35  |  Page 36  |  Page 37  |  Page 38  |  Page 39  |  Page 40  |  Page 41  |  Page 42  |  Page 43  |  Page 44  |  Page 45  |  Page 46  |  Page 47  |  Page 48  |  Page 49  |  Page 50  |  Page 51  |  Page 52  |  Page 53  |  Page 54  |  Page 55  |  Page 56  |  Page 57  |  Page 58  |  Page 59  |  Page 60  |  Page 61  |  Page 62  |  Page 63  |  Page 64  |  Page 65  |  Page 66  |  Page 67  |  Page 68  |  Page 69  |  Page 70  |  Page 71  |  Page 72  |  Page 73  |  Page 74  |  Page 75  |  Page 76  |  Page 77  |  Page 78  |  Page 79  |  Page 80  |  Page 81  |  Page 82  |  Page 83  |  Page 84  |  Page 85  |  Page 86  |  Page 87  |  Page 88  |  Page 89  |  Page 90  |  Page 91  |  Page 92  |  Page 93  |  Page 94  |  Page 95  |  Page 96  |  Page 97  |  Page 98  |  Page 99  |  Page 100