HLB (Hydrophilic-Lipophilic Balance) 개념, 화장품 제조에 필요성

HLB 정의

HLB(Hydrophilic-Lipophilic Balance, 친수-친유 균형)는 분자, 특히 계면활성제(Surfactant)나 유화제(Emulsifiers)에서 친수성과 친유성 부분 간의 균형을 나타내는 수치이다. HLB 수치는 0부터 20까지이며, 아래와 같이 분류된다:

• 낮은 HLB 값 (0–6): 친유성, 기름에 잘 녹으며, W/O(Water in Oil) 유화에 적합하다.
  
  
• 높은 HLB 값 (10–20): 친수성, 물에 잘 녹으며, O/W(Oil in Water) 유화에 적합하다.

 

화장품에서 HLB의 중요성

1. 적합한 유화제(Emulsifiers) 선택
   • 유화제는 기름과 물이 섞이도록 돕는 역할을 하며, 올바른 HLB 값이 제품의 안정성을 보장한다.
   • 예를 들어, O/W 유화제는 HLB 값 8~18 사이가 적합하다.
2. 제품 안정성
   • HLB 값이 맞지 않으면 시간이 지나면서 기름과 물이 분리되어 제품의 질감과 외관, 기능에 영향을 줄 수 있다.
3. 질감과 사용감
   • HLB 값은 피부에 느껴지는 제품의 사용감에 영향을 준다. 예를 들어, W/O 유화제는(high HLB) 더 풍부하고 보습력이 강한 느낌을 준다.
4. 혼합의 용이성
   • HLB 값은 다양한 유화제를 혼합하여 특정 요구사항을 충족하는 데 유용하다.

 HLB에 따른 쓰임새

화장품 제조에서 HLB의 활용

• 크림과 로션: O/W 또는 W/O 유화를 위한 유화제(Emulsifier) 선택.
• 선크림: 햇빛에 노출된 후에도 안정성을 유지할 수 있는 유화제(Emulsifiers) 조합.
• 클렌저: 효과적으로 오염물과 유분을 제거하기 위한 계면활성제(Surfactant) 선택.
• 헤어 제품: 샴푸나 컨디셔너와 같은 제품의 계면활성제(Surfactant) 개발.

 

HLB 값의 계산과 혼합

1. 개별 HLB 값
   • 각 계면활성제(Surfactant)나 유화제(Emulsifiers)는 고유의 HLB 값을 가지며 실험적으로 결정된다.
2. 필요 HLB 값
   • 기름과 지방은 안정적인 유화를 위해 요구되는 HLB 값을 가진다.
     • 예: 코코넛 오일은 HLB 8~10을 필요로 한다.
3. 유화제 혼합
   • 단일 유화제(Emulsifiers)로는 필요 HLB 값을 충족하지 못할 경우, 여러 유화제를 혼합한다. 혼합물의 HLB 값은 다음 공식으로 계산된다
   • ​

 

 

HLB 사용 예시

아몬드 오일(필요 HLB ~7)을 사용하는 O/W 유화를 위해 두 가지 유화제를 혼합한다고 가정한다:

• 폴리소르베이트 60 (HLB 14.9)
• 소르비탄 스테아레이트 (HLB 4.7)

필요 HLB 값 7을 만족하려면 다음을 계산한다:

 

화장품 성분의 일반적인 HLB 값

성분HLB 값특성 및 용도

Ingredient	HLB Value	Functionality	Use
Sorbitan monostearate	4.7	Lipophilic emulsifier(W/O)	Creams, W/O emulsions
Polysorbate 20	16.7	Hydrophilic emulsifier(O/W)	Lotions, O/W emulsions
Glyceryl monostearate	3.8	Lipophilic emulsifier (W/O)	Rich creams, moisturizers
Steareth-20	15.3	Hydrophilic emulsifier (O/W)	Hair conditioners, lotions
Cetearyl alcohol + Ceteareth-20	~15	Blended emulsifier (O/W)	Creams, lightweight

 
 

HLB의 한계점

1. 대략적인 가이드: HLB 값은 참고용으로 사용되며, 실제 테스트가 필요하다.
2. 복잡한 시스템: 선크림이나 세럼 같은 다기능 제품은 HLB만으로 충분하지 않을 수 있다.
3. 온도 민감성: 온도 변화에 따라 안정성이 달라질 수 있다.