1. 유기합성색소
1-1. 염료
- 물이나 기름, 또는 알코올 등의 용매에 녹는 물질이다.
- 화장품의 기제 중 용해된 상태로 존재하여 색을 부여할 수 있는 물질로 보통 coaltar에서 유도된다.
- 수용성 염료 : 물에 가용성이고, 분자 중에 설폰산염과 같은 친수기를 갖고 있는 것을 말한다.
- 유용성 염료 : 기름이나 알코올 등에 가용성이고, 친유기를 가지고 있는 것을 말한다.
1-1-1. 아조계
- 허가된 염료 대부분이 아조계 계열이다.
- 아조기(-N=N-)를 지닌것이 특징으로, 설폰산나트륨염을 가진 것은 수용성 염료, 그렇지 않은 경우는 유용성 염료이다.
- 수용성 염료는 화장수나 유액, 샴푸 등의 착색에 사용되고, 유용성 염료는 헤어 오일, 클렌징 오일 등 유성 화장품 착색에 사용된다.
1-1-2. 크산텐계
- 산형 : 산-알칼리에 의해 변화되는 이성질체로 퀴노이드형과 라톤형이 존재한다. 퀴노이드형은 물에 용해해서 선명한 색을 나타내지만 대부분 레이트 화하여 사용한다. 락톤형은 유용성이라 피부에 물드는 성질이 있어서 주로 립스틱 같은 입술 화장품의 염료로 사용된다.
- 염기형 염료 : 적색 213호, 이는 높은 채도와 우수한 착색력 및 내광성을 나타내는 특징을 가지고 있어서 화장수나 샴푸 등에 사용된다.
1-1-3. 퀴놀린계
- 허가된 색소 중에는 수용성 설폰산 나트륨염인 황색 203호와 유용성 204호뿐이다.
1-1-4. 트리페닐메탄계 염료
- 대부분 2개 이상의 설폰산 나트륨염을 가지며 수용성이 우수하다.
- 색상은 녹, 청, 자색을 나타내는 것이 많고, 화장수와 샴푸 등의 착색에 사용한다.
- 내광성은 떨어진다는 단점이 있어 충분한 안정성을 확인해야 한다.
1-1-5. 안트라퀴논계 염료
- 내광성이 우수하고 수용성과 유용성 염료로 나뉜다.
- 수용성 염료로 설폰산 나트륨은 안트라퀴논을 모 핵으로 한 화합물에 도입한 녹색 201호가 있고 화장수와 샴푸에 주로 사용된다.
- 유용성 염료로 설폰산 나트륨이 없는 녹색 202호와 자색 201호는 두발 제품 등에 이용된다.
1-1-6. 기타 염료
- Nitro계(황색 403호), Indigo계(청색 2호), Pyrene(녹색 204호)와 nitroso계(녹색 401호)등이 있다.
1-2. 레이크
- 물에 잘 녹지 않는 염료를 알루미늄, 칼슘, 마그네슘 및 칼륨, 등의 염을 이용하여 물에 불용화시킨 것이다.
- 레이크와 안료는 구분 없이 안료라고 총칭하기도 한다. 하지만 레이크는 안료에 비해 산이나 알칼리에 약해서 중성에서도 물에 약간씩 용출되어 성분이 분리되기 때문에 충분히 안정성 시험을 해야 한다.
- 2가지의 종류가 있는데, 하나는 물에 용해되기 쉬운 염료를 칼슘 등과 같은 염을 물에 불용화 시킨 것으로 레이크 안료라 부른다.
- 다른 하나는 물에 쉽게 녹는 염료를 황산알루미늄 또는 황산지르코늄등을 이용하여 물에 불용성으로 만든 후 알루미나에 흡착시킨 것으로 염료 레이크라 한다. 하지만 이 두 가지는 사용에 뚜렷한 구별은 없다.
- 색상의 화려함은 유기안료와 무기안료의 중간 정도이며, 립스틱이나 볼연지, 아이섀도, 네일 에나멜 등에 안료와 함께 다양하게 사용된다.
- 레이크가 없다면 지금과 같은 화려하고 아름다운 수많은 화장품의 색깔을 만들기 어려울 것이다.
1-3. 유기안료
- 구조안에 가용성기 없이, 물이나 기름 등의 용제에 녹지 않는 유색 분말이다.
- 레이크에 비해 착색력이나 내광력이 뛰어나서 립 제품, 블러셔, 아이섀도 등의 메이크업 제품에 널리 사용되고 있다.
- 하지만 빛, 산 또는 알칼리에 약한 것이 단점이다.
- 주로 석유에서 합성한 것을 이용하며, 인위적으로 합성할 수 있어서 대량생산이 가능하다.
- 제조 시 여러 번의 정제 과정을 통해 순도 높은 색채를 완성할 수 있어서 선명한 색상 제조가 가능하다.
2. 무기안료
- 광물성 안료라고 부르며, 천연에서 생산되는 광물로부터 얻는다.
- 불순물이 다소 함유되어 색상이 화려하지 않고, 품질도 안정하지 못하여 현재는 합성을 통한 무기 화합물이 주류를 이루고 있다.
- 내광성과 내열성이 우수하고, 유기용매에 용해되지 않는 등의 장점이 있지만, 유기안료보다 선명도가 떨어진다.
1-1. 백색안료
1-1-1. 이산화티탄
- 가장 많이 사용되는 안료이며 굴절률이 높다.
- 입자 경이 작아 백색도, 은폐력, 착색력 등 화학적 성질이 우수하다.
- 빛과 열에도 강하고, 약품에도 강한 내성을 나타내어 최고의 원료이다.
- 루타일형 : 순도는 94% 정도로 떨어지지만, 표면을 처리하면 분산성이 좋고, 광택과 내후성이 매우 양호하다는 장점이 있어서 화장품에서는 루타일형을 많이 사용한다.
- 아나타제형 : 백아화가 아주 심하지만 백색도는 우수하다.
- 초미립자상 : 고밀도가 작아서 분산성이 우수하고, 안료용 이산화티탄과는 다른 성질을 보인다. 1차 입자의 가시광선이 파장의 1/10로 작아서 착색력과 은폐력은 적지만, 색상의 변화가 거의 없어서 제품의 특성을 개선하는 것이 가능하다. 투명성이 좋아 자외선 차단용 선크림으로도 사용하기 매우 용이하다. 이러한 특성으로 인해 이산화티탄은 화장품에서는 중요한 원료 중의 하나이다.
1-1-2. 산화아연
- 육방정계 결정에 속하며 침상 모양의 입자가 대부분이다.
- 독성은 없고 물과 알코올에 용해되지는 않지만 산과 알칼리, 암모니아수 등에는 용해된다.
- 자외선 방어 효과가 있고, 입자경은 500nm 전후이다. 은폐력은 작지만 내광성, 내열성, 내후성이 우수하여 대부분 모든 안료와 함께 병용하여 사용하는 것이 가능하다.
1-2. 착색 안료
1-2-1. 산화철
- 천연자원으로부터 분쇄하거나 소생시켜 사용했지만 불순물이 많고, 색소 안정성에도 문제가 있어서 현재는 황산철이나 염화철을 원료로 습식 합성법을 이용하여 제조한다.
- 반응 조건에 따라 황색, 적색, 흑색의 3종류로 제조할 수 있고, 입자의 크기도 조절할 수 있어서 입자경을 다르게 하여 만들 수 있다.
1-2-2. 군청
- 선명한 색상의 청색 안료로, 유리석을 분쇄하여 정제하였다.
- 내광성과 내열성은 강하지만, 착색력이 다소 낮고 300℃이상의 온도에서는 퇴색되는 단점이 있다.
- 알칼리성에 강하며, pH5 이하의 산성에서는 황화수소를 발생시키면서 퇴색하는 성질이 있어서 제조 시 유의해야 한다.
1-3. 체질 안료
- 희석제로 색조를 조정하고, 신장성과 부착성 등 제품의 사용 감촉이나 광택을 조정하는 역할을 한다.
- 화장품의 제형을 유지하기 위해서도 사용된다.
① 탈크(활석)
- 매끄러운 감촉이 풍부하여 활석이라고도 하며, 신장성이나 윤활성을 좋게 만드는 데 사용된다. 질이 좋은 것은 백색이고, 불순물이 많은 것은 회색 또는 담녹색을 보인다.
② 카올린(고령토)
- 결정도가 높은 것은 규칙성의 육각 판상을 나타내고, 결정도가 낮은 것은 미세한 부정판상을 보인다. 또한 판상 입자의 두께가 얇아서 피부에 부착력이 좋으며, 흡수성과 흡유성의 성질이 있어 화장품의 원료로 많이 사용하고 있다.
③ 마이카(운모)
- 내화성이 강하고 전기의 부도체라서 전기의 절연물 및 내화재 등으로 사용된다. 분말은 은백색으로 광택이 있으며 운모는 담황색이나 녹색의 육각 판상을 이루는 박편상 입자로 탄성이 풍부하여 사용성이 좋고, 피부에 대한 부착성도 뛰어나다. 이런 탄성으로 인해 덩어리를 만들지 않아서 고형 백분에 중요한 안료로 사용된다.
1-4. 진주광택 안료
- 청어의 비늘을 정제해서 구아닌의 결정을 페이스트 상태로 가공하여 사용하고 있다.
- 피착색물에 진주광택이나 홍채 색, 메탈릭감을 부여하여 질감을 변화시키기 위해 사용되는 특수한 광학적 효과의 안료이다.
- 이산화티탄 피복 운모는 박편상 입자가 피착색물 중에서 규칙적이고 평행하게 배열되어 빛을 반사시키고 반사광이 간섭을 일으키도록 하여 진주광택을 부여한다.
- 인공적으로는 염기성 탄산 연계의 진주광택이 개발되어 화장품 등에 많이 사용되었다. 내광성, 내열성 및 내약품성이 좋아지고 안전성도 높아져 용도가 넓어졌다. 또한 내후성이 좋은 운모 티탄이 개발되면서 자동차 등에 메탈릭감을 부여하는 안료가 개발되기도 하였다.
출처 - 알기 쉬운 화장품 성분학 (박초희 지음
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