KR0184079B1

KR0184079B1 - 에어졸 헤어 스프레이 조성물

Info

Publication number: KR0184079B1
Application number: KR1019950029802A
Authority: KR
Inventors: 최화춘; 이인호
Original assignee: 성재갑; 주식회사엘지화학
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR970014752A

Abstract

본 발명은 히드록시프로필 키토산 액, 물 및 통상적인 담체를 포함하는 헤어 스프레이 조성물에 있어서, 전체 조성물에 대하여 0.1 내지 10 중량%의 사이클로메치콘을 함유하는 헤어 스프레이 조성물, 및 이 조성물을 에어졸 용기에 충전시키고, 이때 버튼 오리피스 직경이 0.010 - 0.040 인치, 스템 오리피스 직경이 0.010 - 0.040 인치, 베이퍼탭 오리피스 직경이 없거나 0.001 - 0.040 인치, 및 바디 오리피스 직경이 0.010 - 0.040 인치인 에어졸 벨브를 사용하여 미세한 입자로 분사시키는 에어졸 벨브에 관한 것이다.

Description

에어졸 헤어 스프레이 조성물

본 발명은 에어졸 스프레이 조성물 및 이 조성물을 미세한 입자로 분사시킬 수 있는 에어졸 벨브가 장착되어 있는 헤어스프레이 제품에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 하기 구조식 (II)의 히드록시프로필 키토산(Hydroxypropyl Chitosan; 이하 HC)액과 물을 포함하는 헤어 스프레이 조성물에 하기 구조식 (I)의 사이클로메치콘(Cyclometicone; 이하 CM)을 첨가한 헤어 스프레이 조성물, 및 헤어 스프레이의 용기상에 헤어 스프레이 조성물을 미세한 입자로 분사시킬 수 있는 에어졸 벨브가 장착되어 있는 헤어 스프레이 제품에 관한 것이다.

상기식에서,

R은 H 또는이고,

m, n 및 n'는 1보다 큰 정수이다.

에어졸 헤어 스프레이는 통상 일정한 크기의 금속 용기에 제품의 기능적 역할을 수행하는 헤어 스프레이 원액과 분사체로 구성되어 있으며, 에어졸 벨브를 작동함으로서 분사입자로 분사되는 제품을 말한다. 이때 헤어스프레이 원액과 분사제를 합하여 헤어 스프레이 조성물이라 한다. 헤어 스프레이는 모발에 관련되는 대표적인 에어졸 제품으로서 모발에 미세한 입자로 분사되어 우수한 셋팅 효과로 헤어 스타일을 고정시킨다. 현재 통상 사용되는 헤어 스프레이는 셋팅 효과를 부여하는 비수용성 중합체, 컨디셔닝 효과를 주는 첨가제, 휘발성 유기 화합물 (Volatile Organic Compound; 이하 VOC라 함)의 원료인 용제 및 추진제를 사용한다 (Dr. Franz Frosh. 유럽 헤어 스프레이 중합체의 역사와 장래 발전, Cosmetics Toiletries, Vol. 108(May, 1993), 69-70). 이때 VOC는 대기중에 방출되어 질소 산화물 또는 햇빛과 반응하여 스모그 현상을 일으키는 대기 오염원이 되고 있다. 따라서 헤어 스프레이 개발자들은 이러한 VOC를 감소시키고자 노력하여 왔다. 헤어 스프레이 조성물중 VOC 함량을 감소시키는 여러 방법중 가장 일반적인 방법은 물을 사용하는 것이다. 그러나 물을 사용할 경우 건조 속도가 증가하여 모발에서의 초기 셋팅 효과가 떨어지고 분사 입자가 커지는 문제점이 있다 (Montfort A. Johnsen. 수성-기본 에어로졸 헤어 스프레이의 부식 저해, Spray Technology Marketing, 32-39 (June 1992)).

또한 헤어 스프레이 조성물중에 물에 용해가 잘 되는 첨가제를 사용하여 모발에 적용하는 경우에는, 첨가제가 대기 중의 수분을 흡수하여 시간 흐름에 따라 셋팅 효과가 떨어질 뿐만 아니라 소량을 모발에 사용하는 경우에는 흰가루 발생이 증가하고 씻김성이 떨어진다 (Albert L. Micchelli, B. A., and F. Theodore Koehler, B. S. 고습도에서 컬(Curl) 보유율에 영향을 미치는 중합체의 특성, J. Soc. Cosmetic Chemists, 19, 863-880 (Dec. 9, 1968)).

따라서 본 발명자들은 헤어 스프레이 조성물중 비휘발성 원료인 물을 사용함으로써 발생하는 문제점을 해결하기 위해 연구한 결과, 물에 용해가 가능한 중화된 음이온성 중합체와 HC 액에 추가로 전체 조성물에 대하여 CM을 일정한 비율로 사용하면 모발과의 친화력 및 모발 보호 효과가 우수하고 물에 의한 셋팅력을 높여주며, 또한 일정한 오리피스 직경을 가진 벨브를 사용하면 건조 속도가 보다 빨라지고 흰가루가 보다 적게 발생하며 씻김성이 좋은 고품질의 헤어 스프레이 조성물이 고른 입자 분포로 분사될 수 있음을 밝혀내고 본 발명을 완성하게 되었다.

즉 본 발명의 목적은 대기 환경에 나쁜 영향을 주는 VOC 함량을 줄이고 빗질을 용이하게 하면서 보다 우수한 셋팅 효과를 부여하는 헤어 스프레이 조성물, 및 이 조성물이 미세한 입자로 분사될 수 있도록 일정한 오리피스 직경을 가진 에어졸 벨브를 제공하는 것이다.

본 발명은 0.01 내지 10 중량 %의 히드록시프로필 키토산 액, 5 - 50 중량 %의 물 및 통상적인 담체를 포함하는 헤어 스프레이 조성물중에서 추가로 전체 조성물에 대하여 0.1 내지 10 중량 % 의 사이클로메치콘을 함유함을 특징으로 하는 헤어 스프레이 조성물에 관한 것이다.

또한 본 발명은 통상적인 담체로서 헤어 셋팅 중합체 0.5 - 10 중량 %, 에어졸 추진제 5 - 60 중량 %, 에탄올(95%) 35 - 60 중량 %을 사용함을 특징으로 하는 헤어 스프레이 조성물에 관한 것이다.

본 발명에서 사용한 HC 액은 비위발성 유기화합물 원료인 특성을 가지고 있다. HC 액을 0.01 - 10 중량 % 사용하는 경우, 헤어 스프레이 조성물중 환경에 나쁜 영향을 주는 VOC 함량을 줄이는 작용을 한다. 또한 이것은 모발과의 친화력이 우수하여 용제인 물을 사용함으로서 떨어지는 셋팅 효과를 높여주며 모발 보호와 씻김성이 우수한 특징이 있다. 또한 HC 액은 물과 에탄올에 용해될 수 있고, 자외선 차단 효과를 가지며, 분자량은 800,000이고 점도는 100 - 150 cps 이다. 이와 같이 HC 액은 분자량이 매우 크고 점도와 표면장력이 매우 높기 때문에 벨브 오리피스에 잔여물이 남아 헤어 스프레이 사용시 막힘 문제와 모발에 사용시 고른 코팅력이 떨어지는 문제점을 갖는다.

따라서 본 발명에서는 점도와 표면 장력이 매우 낮은 CM 을 첨가함으로써 HC 액의 점도를 낮추고 보다 부드럽게 하여 분사시 오리피스에 내용물이 잔류되는 현상을 막아주며 결국 막힘 문제를 해결하게 된다. 본 발명에서 CM 은 전체 조성물에 대해 0.01 - 20 중량 %, 특히 0.1 - 10 중량 % 사용하는 것이 좋다. CM 은 휘발성 실리콘으로 표면 장력이 낮아 점도가 높은 HC 액이 모발 표면에서 퍼지는 효과를 상승시켜 고른 코팅 효과를 제공하고, 빗과 모발과의 윤활성이 좋으며 점도는 2.5 센티스토크(centistokes)이다. 헤어 스프레이 조성물에 CM 을 첨가하면, HC 액의 우수한 효과를 보다 높일 뿐만 아니라 막힘 문제를 해결하며 모발에 고른 코팅 효과를 부여하게 된다. 즉 모발에서는 CM 이 갖는 휘발성 때문에 HC 액의 효과가 상승하는 공동상승 효과(Synergy Effect)를 얻을 수 있는 것이다.

또한 본 발명은 헤어 스프레이 조성물에서 통상적으로 사용한 VOC 성분인 에탄올을 감소시키기 위해 물, HC 액 및 CM 을 함유함에 따라 점도, 표면장력 및 건조 속도가 증가하기 때문에 최적의 입자 크기와 분사폭을 가질 수 있는 벨브 오리피스 직경들을 선정할 필요가 있다. 즉 헤어 스프레이 조성물은 추진제에 의해 4종류의 오리피스 직경을 통과하여 분사하게 된다. 분사 입자의 크기와 분사폭은 벨브를 구성하고 있는 서로 다른 4종류의 오리피스 직경의 크기에 의해 결정된다. 만일 분사 입자가 너무 작을 경우에는 공기중에서 날림 현상이 발생하여 인체에 흡입되는 문제가 있고, 분사입자가 너무 클 경우에는 건조 속도가 늦어지고 고른 코팅 효과 나빠져 품질이 저하된다. 헤어 스프레이 조성물중 VOC 함량을 감소시킬 목적으로 통상적으로 사용하는 용제인 에탄올의 일부를 비휘발성 성분인 물로 대체하여 사용할 때, 통상 공지된 벨브 오리피스 직경을 사용하면 분사 입자가 커지고 건조 속도가 증가하는 문제점이 발생하기 때문에 최적의 오리피스 직경을 선정하여야 한다. 본 발명에서는 버튼 오리피스 직경 0.010 - 0.040 인치, 스텝 오리피스 직경 0.010 - 0.040 인치, 바디 오리피스 직경 0.101 - 0.040 인치, 베이퍼탭 오리피스는 없거나 직경이 0.001 - 0.030 인치인 벨브를 사용하여 상기의 문제점을 해결하였다.

본 발명에 따른 헤어 스프레이 조성물은 헤어 셋팅 중합체, 중화제, 추진제, 첨가제, 용제를 함유할 수 있다.

통상적인 담체로는 헤어 셋팅 중합체 0.5 - 10 중량 %, 에탄올 (95%) 35 - 60 중량 %, 액화 가능한 에어졸 추진제 5- 60 중량 % 을 사용하는 것이 좋다.

통상적으로 헤어 스프레이에 사용하는 용제는 VOC 성분인 에탄올이고, 중합체도 에탄올에 용해가 가능한 비수용성 중합체를 사용한다. 헤어 스프레이 제품의 특징이 모발에 사용하는 다른 스타일링 제품보다 높은 셋팅 효과를 제공하는 것이므로 양이온성 중합체보다는 음이온성 또는 양쪽성 중합체를 사용하는 것이 좋다.

본 발명에서 HC 액은 양쪽성 중합체보다 음이온성 중합체와의 상용성이 좋고, 또한 높은 셋팅 효과를 부여하므로 음이온성 중합체를 사용하였다. 본 발명에 사용되는 헤어 셋팅 중합체는 음이온성 중합체이거나 또는 이들 중합체의 혼합물로 이루어진 군에서 선택하며, 구체적인 예로서는, t-부틸 아크릴레이트 에틸 아크릴레이트 메트아크릴산의 공중합체, 메틸 비닐 에테르 말레 무수물 공중합체, 비닐 아세테이트 크로톤산 비닐 네오데카노에이트 및 이들 중합체의 혼합물이 사용될 수 있다. 중합체들은 전체 조성물중 0.5 - 10 중량 % 까지 사용되고, 중합체의 평균 분자량은 통상 2,000 내지 200,000 까지 사용가능하다.

또한 본 발명에 사용되는 추진제는 에어졸 용기에 사용되는 액화 가능한 가스로서, 프로판, n-부탄, 이소부탄, 디메틸에테르를 단독으로 또는 혼합하여 5 - 60 중량 % 사용한다.

본 발명의 조성물에는 일반 에어졸 헤어 스프레이에 통상적으로 사용되는 성분으로서 pH 조정제, 향료, 자외선 차단제, 용제 등을 사용할 수도 있다.

이하 본 발명을 실시예를 통해 설명하도록 한다. 본 발명은 이들 실시예로 제한되지 아니하며, 본 발명의 취지와 범위내에서 각종 변형이 가능하다.

[실시예]

본 발명의 조성물을 하기 표1의 실시예 1 - 19 및 비교예 1 - 27 에 기재된 조성 성분 및 비율로 통상적인 에어로졸 헤어 스프레이의 제조방법에 따라 혼합하여 헤어 스프레이 조성물을 제조하였다. 실시예 및 비교예 각각의 조성물에 대하여 아래와 같은 물성 및 효과 확인 실험을 수행하였다. 결과는 하기 표1에 기재되어 있다.

각 실시예에 사용되는 평가 방법은 다음과 같으며 다음에 나타난 조성물들은 통상적인 에어졸 헤어 스프레이 제조방법에 따라 제조되었다.

1) 항온 항습기에 의한 셋팅 효과 시험

헤어 스프레이 내용물이 고루 분포된 모발을 스파이랄(Spiral)에 감아 건조시켰다. 컬 상태의 모발을 항온 항습기(25℃, 90% RH)에 넣어 시간 경과에 따라 셋팅 효과를 컬 보유율(Curl Retention : CR)을 사용하여 측정하였다.

상기 식에서 Lo = 헤어 트레스(Tress) 길이, Lt = t 시간후 트레스 길이

Ls = 컬(Curl)된 최초 트레스 길이 (t=0)

[Albert L. Micchelli, B.A., and F. Theodore Koehler, B.S. 고 습도에서 컬 보유율에 영향을 미치는 중합체의 특성, J. Soc. Cosmetic Chemits. 19, 863-880 (Dec. 9, 1968)].

2) 흰가루 발생 시험

헤어 스프레이 내용물이 고루 도포된 모발을 상온에서 2시간 건조시킨다. 그후 동일한 형태의 빗으로 3회 빗질을 하고 현미경 400 배로 관찰하여 평가한다.

( × : 불량, △ : 보통, ○ : 양호, ◎ : 매우 양호)

3) 씻김성 시험

헤어 스프레이 내용물이 고루 도포된 유리판을 상온에서 2시간 건조시킨다. 그후 유리판 위에 10%의 계면 활성제 용액을 5방울 떨어뜨린후 손가락으로 문지르면서 평가한다.

( × : 불량, △ : 보통, ○ : 양호, ◎ : 매우 양호)

4) 점성(Stiffness) 시험

헤어 스프레이 내용물이 고루 도포된 모발을 건조시킨 후 항온 항습실에서 (25℃, 90% RH) 모발 길이의 중앙 부분이 무게 변화에 따라 홀딩(Holding)이 급격히 변하는 점을 찾는다.

5) 분사상태 평가시험

헤어 스프레이 조성물을 30㎝ 거리에서 0.5초간 분사시키면서 분사입자 스프레이 패턴 시트(Spray Patten Sheet)를 이용하여 분사폭을 측정하고 다음과 같이 판정한다.

① 매우 우수 : 분사시 분사 입자들이 둥근 원모양이 형성되며,

분사 폭이 적당함 (11 - 12㎝).

② 우수 : 분사시 분사 입자들이 둥근 원모양이 형성되며,

분사 폭이 약간 좁은 편임 (9 - 10㎝).

③ 보통 : 분사시 분사 입자들이 둥근 원모양이 형성되지 않거나,

분사 폭이 넓거나(13 - 14㎝) 좁은 편임(7 - 8㎝).

④ 나쁨 : 분사시 분사 입자들이 불규칙 모양이 형성되며,

분사 폭이 아주 넓거나(15 ㎝이상) 좁은 편임(7 ㎝이하).

6) 벨브 막힘 평가 시험

헤어 스프레이 조성물을 1 일 1 회 사용하면서 벨브 막힘 현상을 육안으로 직접 확인하고 다음과 같이 판정한다.

① 매우 우수 : 막힘 현상이 없음.

② 우수 : 막힘 현상의 기미는 보이나 분사는 됨.

③ 보통 : 막힘 현상이 발생되어 분사 폭이 일정하지 않음.

④ 나쁨 : 막힘 현상이 보임.

7) 분사입자 측정시험

영국 말번(Malvern)회사의 분사입자 측정기기 (Mastersizer X)를 사용하였다.

8) 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 27에 사용되는 헤어 스프레이 밸브의 각 부품들의 오리피스 직경의 조합은 다음과 같다.

① 버튼 오리피스 직경 : 0.020 인치

② 스템 오리피스 직경 : 0.018 인치

③ 바디 오리피스 직경 : 0.018 인치

④ 베이퍼탭 오리피스 직경 : 0.013 인치

상기 실험 결과로 부터 본 발명에 따른 에어졸 헤어 스프레이 조성물이 비교용 조성물에 비하여 훨씬 우수한 물성을 제공하는 것을 확인할 수 있다.

Claims

헤어셋팅중합체 0.5 내지 10 중량%, 에어졸 추진제 5 내지 60 중량%, 에탄올(95%) 35 내지 60 중량%, 물 5 내지 50 중량%, 하기 구조식 (I)의 사이클로메치콘 0.1 내지 10 중량% 및 하기 구조식 (II)의 히드록시프로필 키토산액 0.01 내지 10 중량%를 함유하는 헤어스프레이 조성물:

상기식에서, R은 H 또는이고, m. n 및 n'는 1보다 큰 정수이다.
제1항에 있어서, 헤어셋팅 중합체가 음이온성 중합체 및 이들 중합체의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 헤어스프레이 조성물.
제2항에 있어서, 음이온성 중합체가 t-부틸 아크릴레이트 에틸 아크릴레이트의 메트아크릴산의 공중합체인 헤어스프레이 조성물.
헤어스프레이의 용기상에 버튼 오리피스 직경 0.010-0.040 인치, 스템 오리피스 직경 0.010-0.040 인치, 베이퍼탭 오리피스 직경이 없거나 0.001-0.040 인치 및 바디 직경 0.010-0.040 인치인 에어졸 벨브가 장착되어 있는 제1항의 헤어스프레이 조성물이 충전된 헤어스프레이.