KR100425507B1 - 인모성 가발사와 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

인모(人毛)가 약해 머리손질이나 가공이 어려운 모발을 자연스럽게 머리손질이 가능하게 하거나 머릿결 가공이 잘되도록 하며, 연약한 모발을 건강한 인모상태로 유지시킬 수 있도록 한 인모 재생방법과 합성원료로 제조된 인조 가발사를 인모와 유사한 특성을 갖는 인모성 가발사 및 이의 제조방법에 대해 개시한다. 가발사의 제조방법은 시스틴 아미노산이 총 아미노산 구성 대비 8~10% 함유된 천연 동물성 게라틴 단백질 10~15중량%와 수용성 브록이소시아네이트 1~2중량%를 용액화하는 단계; 가발사를 용액에 침적시키는 단계; 가발사를 10~30℃ 실온에서 10~20분간 자연건조시킨 후 80~90℃에서 30~60분간 건열 건조기내에서 유지시켜 가발사의 표면에 단백질을 고착시키는 단계; 가발사의 표면에 미고착된 단백질을 20~30℃ 온수로 3~5분간 세정하는 단계;를 포함한다. 이 가발사는 자연적으로 인모표면이 형성된 것 같은 모발특성을 갖게되어 머릿결 손질이 쉽고 인모와 같은 느낌을 준다. 특히 인모가 약해 머리손질이나 가공이 어려운 모발을 자연스럽게 머리손질이 가능하게 하거나 머릿결 가공이 잘되도록 하며, 연약한 인모상태를 건강한 인모상태로 유지시켜 준다.

Description

인모성 가발사와 이의 제조방법{similar natural hair wig and method of manufacturing such wig}

본 발명은 인모(人毛) 특성을 갖는 인모성 가발사와 이의 제조방법 및 인모재생방법에 관한 것으로서, 특히 아크릴(Acryl), 폴리비닐크로라이드(PVC), 피비티(PBT), 폴리에스터(PET), 폴리프로필렌(Polypropylene) 등의 합성원료로 제조된 인조 가발사의 표면에 천연 동물성 게라틴 단백질을 고착시켜 인체의 자연스런 모발과 유사한 특성을 갖도록 한 인모성 가발사와 이의 제조방법에 관한 것이다.

현재 전 세계 가발(假髮)시장을 선도하는 국내의 가발산업이 그 원료인 합성인조 가발사에서 고품질의 일본에 뒤지고 저가의 중국에 밀려 매우 어려운 상황에 있으며, 특히 인모(人毛)로 만든 가발의 수요가 늘어나나 인모의 공급이 모자라 인모가발 제조도 힘든 상황에 있다.

따라서 본 발명 내용대로 기존 합성 가발사에 인모와 유사한 천연 동물성 게라틴 단백질을 표면에 강하게 부착시킴으로써 인모와 특성이 같은 인모성 합성 인조 가발사를 제조하여 합성 인조 가발사와 차별화되고 인모와 유사한 가발사를 제조함으로써 세계를 선도하는 국내 가발분야에 새로운 활력을 불어넣고자 한다.

현재의 합성 인조가발은 아크릴(Acryl),폴리비닐크로라이드(PVC), 피비티(PBT), 폴리에스터(PET) 및 폴리프로필렌(Polypropylene) 등을 원료로 하여 50~70 데니어(denier), 60~80㎛ 굵기로 생산된 가발사를 그 상태 그대로 가발사로서 사용되어 진다.

이러한 합성 인조가발은 인모(人毛)와는 다른 화학인조섬유의 특성으로 가발착용시 이질감, 광택성으로 가발느낌이 곧 나타나고, 특히 인모와 같은 자연스런 퍼머넌트 웨이브 형성이 어렵게 되며, 쉽게 건조되고 정전기 발생 등으로 머리손질이 안될 뿐만 아니라 불에 약한 단점 등이 있다.

아울러 이 합성 인조 가발사는 아크릴(Acryl)이나 폴리비닐크로라이드(PVC)로 만든 것은 그 품질과 생산의 어려움으로 상당량 일본에서 수입되고 있으며, 피비티(PBT), 폴리에스터(PBT, PET)와 폴리프로필렌(Polypropylene)으로 만든 것은 중국에서 저가(低價)로 생산되어 고급가발 전개에 제약이 되고 있으며, 인모(人毛)로 만든 가발은 인모공급부족으로 원활한 생산도 어려운 실정이다.

따라서 종래에 화학인조 섬유 자체를 원료로 해서 만든 가발사와 가발은 인모의 색깔과 굵기만 모방되어 인조로 만든 것에 불과하여 본래의 가발사와 가발이 실제적으로 필요로 하는 인모와 같은 특성 즉, 머리 손질이 쉽고 유연하며 우수한 보습성과 적당한 광택, 퍼머넌트 웨이브 등의 가공성, 실제적인 머릿결 촉감 등이 전혀 다른 이질적 느낌을 주는 단점이 있다.

본 발명은 인조 합성섬유로 만든 가발사와 가발의 단점을 해결하고, 인모와 유사한 특성을 갖는 즉, 인모 같은 감촉을 갖고 머리손질도 쉬우며 우수한 보습성과 적당한 광택, 퍼머넌트웨이브등 머리가공이 가능하며 유연하고 정전기가 잘 발생되지 않는 특성을 갖는 인모성 가발사와 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 개략도,

도 2는 다른 실시예를 나타낸 개략도,

도 3은 인모와 천연동물성 게라틴 단백질과의 화학결합을 나타내는 구조도,

도 4는 가수분해 단백질의 화학결합을 나타내는 구조도,

도 5 내지 도 7은 본 발명을 설명하기 위한 개략도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1...천연 동물성 게라틴 단백질 4...미고착 단백질

13...합성 인조 가발사 70...인모(人毛)

상기 목적을 달성하는 본 발명은 인모성 가발사는 시스틴(cystine) 아미노산이 총 아미노산 구성 대비 8~10% 함유된 천연 동물성 게라틴 단백질 10~15중량%와 수용성 브록이소시아네이트(block isocyanate) 1~2중량%를 용액화하여 합성수지로 제조된 합성 인조 가발사의 표면에 고착시킨 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하는 본 발명 인모성 가발사의 제조방법은 시스틴 아미노산이 총 아미노산 구성 대비 8~10% 함유된 천연 동물성 게라틴 단백질 10~15중량%와 수용성 브록이소시아네이트 1~2중량%를 용액화하는 단계; 가발사를 상기 용액에 침적시키는 단계; 상기 가발사를 10~30℃ 실온에서 10~20분간 자연건조시킨 후 80~90℃에서 30~60분간 열풍 또는 건열 건조기내에서 유지시켜 가발사의 표면에 단백질을 고착시키는 단계; 상기 가발사의 표면에 미고착된 단백질을 20~30℃ 온수로 3~5분간 세정하는 단계를 포함하여 된 것을 특징으로 한다.

상기 세정단계 후에 실리콘계 유연제 린스를 1~3중량% 물에 희석시킨 용액에 상기 단백질이 고착된 가발사를 세정하는 단계를 더 포함한다.

상기 가발사는 아크릴, 폴리비닐크로라이드, 피비티 폴리에스터, 폴리프로필렌을 원료로 된 합성수지이다.

상기 가발사는 합성수지, 인체의 모발 또는 동물의 털중 어느 하나 일 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 인모성 합성 가발사와 이의 제조방법은 다음과 같다. 가발사의 원료는 아크릴(Acryl), 폴리비닐크로라이드(PVC), 피비티(PBT), 폴리에스터(PET) 및 폴리프로필렌(Polypropylene) 등의 합성수지이다.

먼저 모노 필라멘트(Mono filament)의 굵기가 50~70 데니아(denier)로 방사 권취된 인조 가발사를 16~27인치로 자른 후, 표면에 묻어있는 방사 유제를 완전히 제거하기 위해 중성 계면 활성제 1~3g/ℓ와 무수탄산나트륨 1~3g/ℓ를 양이온이 제거된 물에 희석시킨 용액으로 만든다.

이후 50~60℃ 온도로 30~60분간 이 용액으로 충분히 세척한 후 인체의 모발성분과 아미노산 구성이 유사하며 특히 시스틴(Cystine) 아미노산이 총 아미노산 구성대비 8~10정도 함유된 천연 동물성 게라틴(keratin) 단백질을 10~15중량%와 이천연 단백질이 합성 인조 가발사 표면에 강하게 화학결합으로 부착되도록 수용성 블럭 이소시아네이트(block isocyanate)를 역시 양이온이 제거된 물에 섞어 용액화한 후 이 용액에 상기 방법으로 세정된 합성인조 가발사를 20~30℃에서 5~10분간 침적시킨다.

이어서 침적시킨 가발사를 꺼내서 10~30℃ 실온에서 약 10~20분간 자연적으로 건조시킨 이후 열풍 또는 건열 건조기내에서 80~100℃ 온도로 약 30~50분간 유지하여 합성 인조가발사와 천연동물성 게라틴 단백질과의 가교결합 등 화학결합을 충분히 시킨 후, 미고착 단백질을 제거하기 위해 20~30℃ 따뜻한 물로 3~5분간 세정한 후 실리콘계 유연제 린스를 1~3중량%가 되게 물에 희석시킨 용액으로 최종처리함으로써 인체의 모발과 유사한 특성을 갖는 인모성 합성 인조 가발사가 만들어지게 된다.

본 발명에서 사용되는 천연 동물성 게라틴 단백질은 인체의 모발과 유사한 아미노산 구성을 갖는 단백질로서, 특히 인모(人毛)내에 존재하면서 디셜파이드(disulfide) 에스-에스(s-s)결합의 기본요소로 인모의 특징인 자연적인 굽힘 웨이브를 갖게 하는 시스틴 아미노산이 전체 구성 아미노산의 8~10% 정도로 구성된 양모에서 추출된 인모와 가장 유사한 단백질이다.

즉, 아래 표1로부터 알 수 있는 바와 같이, 인체의 모발과 양모에서 추출된 수용성 천연 동물성 게라틴 단백질과의 관계를 보면 서로가 매우 유사한 아미노산 구성 단백질이다.

아미노산 종류	몰(mole)%
	인체의 모발	천연동물성 게라틴 단백질
시스틴(Cystine)	16.0	9.6
그리신(Glycine)	6.1	8.4
아라민(Alamine)	4.7	6.0
바린(Valine)	5.8	6.2
루린(Leuline)	6.2	7.2
이소루신(Iso Leuccine)	3.3	3.0
페닐알라닌(Phenyl alanine)	1.8	1.6
프로린(Proline)	7.0	7.4
하이드록시 프로린(Hydroxy Proline)	-	-
트레오린(Threonine)	7.2	7.6
세린(Serine)	10.5	11.6
티로신(Tyrosine)	2.3	2.2

표1의 천연 동물성 게라틴 단백질의 주요소인 게라틴은 콜라겐(collagen)과 같은 섬유성 단백질로서 생체의 형태를 형성하는 구조 단백질의 하나로 천연에 넓게 분포하고 다량으로 얻을 수 있으며, 콜라겐이 피부, 골근막, 장 등에 존재하여 개체를 보호하고 각 구조의 형성유지 역할을 하는 한편, 게라틴은 동물의 털, 뿔, 인체의 모발이나 손톱 등에 존재하여 개체의 보호역할을 하며 분자구조가 매우 견밀하고 다른 단백질과 비교하여 생물에 대한 대사는 매우 늦고 콜라겐과 같이 거의 항원성을 나타내지 않는 특징이 있다.

따라서 인모성 합성 인조 가발사를 제조하기 위해 합성 인조 가발사 표면에 인체의 모발과 유사한 아미노산 구성의 단백질 특히 디셜파이트(disulfide) 에스-에스(s-s)결합을 일으킬 수 있는 시스틴 아미노산이 8~10% 함유된 양모에서 가수분해하여 추출된 동물성 천연 게라틴 단백질을 합성인조 가발사 대비 10~15중량%로 부착시켰고, 이 단백질의 구성 분자들의 특성에 의해 상호간 각종 화학결합으로 부착되지만, 특히 수용성 블럭 이소시아네이트를 1~2중량%를 첨가하여 망상가교결합을 이루도록 하여 표면부착능력과 단백질의 포착능력을 높였다.

이때 망상가교 결합과 각종 화학결합력이 충분히 이루어지도록 80~100℃ 온도로 30~60분간 유지하였고, 이후 미고착 단백질을 제거하기 위해 20~30℃의 따뜻한 물로 3~5분간 세정한 후 실리콘계 유연제 린스 1~3중량%가 되게 물에 희석시킨 용액으로 최종처리함으로써 인체의 모발과 유사한 특성의 가발사를 얻을 수 있었다.

도 3은 천연 동물성 게라틴 단백질과 도 4는 기타 가수분해 단백질의 구성도이다.

천연 동물성 게라틴 단백질(1)은 인모(人毛)와 같은 아미노산 구성으로 특히 인모의 자연적인 굽힘 즉, 퍼머넌트 웨이브를 일으킬 수 있는 유황(s)성분이 함유된 시스틴 아미노산이 존재하고 있으나, 기타 가수분해 단백질(2)은 그 아미노산 구성중 시스틴 아미노산이 없으므로 인모와 같이 자연적인 굽힘 즉, 퍼머넌트 웨이브를 할 수 없으며, 강하게 표면에 부착되더라도 도4에 도시된 바와 같이 에스-에스결합의 신축성과 유연성이 없으므로 인모의 특성을 나타낼 수 없다.

도 5는 천연 동물성 게라틴 단백질(1)이 합성인조 가발사 표면에 각종 화학결합으로 강하게 부착되는 것을 보여 주는 것으로서, 각종 화학결합 즉, 이온결합(4), 수소결합(5), 반델발스결합(6) 등으로 천연동물성 게라틴 화합물(1)과 합성 인조가발사(13)에 강하게 부착되고 있다.

아울러 도 5에서는 천연 동물성 게라틴 단백질(1)이 인체의 모발표면에 각종 화학결합 즉, 이온결합, 수소결합, 반델발스(Van der waals)결합 및 가장 중요한디셜파이드(disulfide)에스-에스(s-s)결합이 인모와 천연 동물성 게라틴 단백질과 이루고 있는 것을 알 수 있다.

인체 모발의 자연적이나 인위적인 굽힘 즉, 퍼머넌트 웨이브는 생화학 공학의 원리로 해석하고, 또 반드시 천연 동물성 단백질만이 합성 인조가발사나 인모표면에 부착되어야 하는 원리는 도 6에 도시된 바와 같이 α-게라틴을 증기로 가열하면 β-구조로 스트레치(STRETCH)가 가능하나, 식히면 자발적으로 α-헤릭스(Helix)구조로 되돌아간다.

이것은 α-게라틴의 R반응기가 β-게라틴의 R반응기보다 크기 때문이며, 한 상태에서 안정한 β-구조와 무질서도 즉, 후가시티(Fugasity)가 높은 α-헤릭스(Helix)구조가 양립할 수 없는 화학구조 원리상 자연적으로 α-헤릭스 구조만 남게 된다.

이 때문에 증기나 열만으로는 영구적인 다른 형태의 굽힘을 갖는 모발을 유지할 수가 없다.

퍼머넌트 웨이브는 α-게라틴의 디셜파이드 에스-에스 결합 원리를 응용한 생화학 공학이다.

자연적이나 인위적인 퍼머넌트 웨이브가 되는 경우는 처음에 모발을 적당한 형태로 구부리고 이후 일반적으로 틸로(tilo) 또는 셜프하이드릴(sulfhydryl)기를 함유하고 있는 환원제 용액을 모발에 바른 후 방치하면, 이 환원제가 기존 인체 모발 게라틴(10)내의 개개 기존 에스-에스결합(20)을 절단하여 개개마다 2개의 잔재되는 크리스테인(cysteine) 반응기를 만들고 증기 가열로 모발내의 수소결합을 파괴하고 모발의 게라틴 폴리펩타이드(poly peptide)사슬의 α-헤릭스 구조를 펴서 늘인다.

시간이 경과한 후 환원제를 제거하고 산화제를 가하여 그전에 환원제에 의해 형성된 시스테인(cystine;30)반응기가 처음에 있었던 디셜파이드 에스-에스결합과는 다른 위치의 상대와 새로운 디셜파이드 에스-에스결합(40)을 이루게 하며, 이 모발을 세척하고 냉각시키면 모발내의 폴리펩타이드 사슬이 새로운 α-헤릭스 스프링구조로 다시 돌아간다.

이때 새로운 디셜파이드 에스-에스결합의 α-헤릭스구조가 코일을 감거나 굽게한 모발위치에 형성되므로 원하는 모양의 굽힘 즉, 퍼머넌트 웨이브가 이루어지게 된다.

따라서 상기 원리에서 알 수 있듯이 합성 인조 가발사나 인모의 표면에 부착되는 천연 동물성 게라틴 단백질(50)은 반드시 유황(s)성분이 있는 시스틴(cystine) 아미노산이 함유되어야 하며, 본 발명에서 시스틴 아미노산이 8~10% 함유된 천연 동물성 게라틴 단백질을 선정한 이유이다.

본 발명에서 사용되는 가발사 원료는 아크릴(Acryl), 폴리비닐 크로라이드(PVC), 피비티 폴리에스터(PBT,PET) 및 폴리프로필렌(Polypropylene)등 현재 생산되는 가발사 등이 적용 가능하다.

다음의 실시예는 본 발명을 좀더 상세히 설명한다.

실시예1

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸다.

인모특성을 갖는 인모성 합성 인조가발사를 제조하기 위하여 합성 인조 가발사(13)표면에 인체 모발과 유사한 아미노산 구성의 천연 동물성 게라틴 단백질(1)을 인조 가발사 대비 10~15중량%로 표면 부착시키며, 특히 표면부착성을 높이기 위하여 수용성 브록이소시아네이트를 1~2중량% 첨가하여 망상가교결합(60) 및 화학결합을 이루도록 80~90℃ 온도에서 30~60분간 열풍 또는 건열 건조기내에서 유지시킨 이후 미고착 단백질(4)을 제거하기 위해 20~30℃의 따뜻한 물로 3~5분간 세정한 후 실리콘계 유연제 린스를 1~3중량%가 되게 물로 희석시킨 용액으로 최종처리함으로써 인모성 합성 인조가발사를 제조한다.

실시예 2

손상되었거나 선천적으로 약한 인모의 표면(70)에 천연 동물성 게라틴 단백질(1)을 도 2에 도시된 바와 같이, 수용성 브록이소시아네이트를 첨가하여 망상가교결합(60)을 이루고 미고착 단백질을 제거하는 실시예1과 같은 방법으로 처리하여, 도 7과 같이 인모표면(70)에 시스틴 아미노산이 함유된 천연 동물성 게라틴 단백질(1)을 수용성 브록이소시아네이트를 첨가하여 80~90℃ 온도로 30~60분간 열풍 또는 건열건조기내에서 유지시키면 인모의 구성 단백질 성분과 천연동 물성 게라틴 단백질과의 사이에 각종 화학결합 즉, 이온결합(4), 수소결합(5), 디셜파이드 에스-에스결합(3) 및 반델발스결합(6) 등의 강한 결합력으로 강한 부착력을 갖게 되어 인모 표면에 천연 동물성 게라틴 단백질이 마치 인모가 자연스럽게 형성된 것과 같은 효과를 갖게 된다.

특히, 이 천연동물성 게라틴 단백질은 미국의 화장품 향료 협회(The Comestic, Toiletry and Fragrance Association)에서 인증하고 발행한 국제 화장품 성분 사전 및 취급서(International comestic ingredient dictionary and hand book) 제8판(2000년도 발행) Volume Ι에 등록된 인체에 무해하고 안전한 하이드로라이즈트 게라틴 피지-프로필 메틸 시란에디올(Hydrolyzed keratin PG-propyl methyl silannediol)을 주성분으로 한 것으로 인체 피부와 모발에 매우 안전한 동일한 성분으로 구성되어 있다.

따라서 선천적으로 약한 모발이나 일상의 헤어칼라(hair color) 브릿지(bridge) 등으로부터 손상되기 쉬운 현대인의 모발을 손상으로부터 회복시켜 촉촉한 보습효과로 부드럽고 윤기있는 건강한 상태로 유지시켜 주며, 매만지기 쉽고 자연적인 모발상태를 실현시킬 수 있다.

실시예 3

합성인조 가발사와 인모(人毛)로 혼합된 가발사를 실시예1과 같은 방법으로 처리하여 전체가 인모로 구성된 가발과 동일한 효과의 임모성 합성 인조 가발사와 인모 가발사의 혼합형 가발사를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 합성인조 가발사 또는 인모표면에 인체 모발성분과 아미노산 구성이 유사하며, 특히 시스틴(cystine)아미노산이총 아미노산 구성 대비 8~10%정도 함유된 천연 동물성 게라틴 단백질을 수용성 브록이소시아네이트와 혼합하여 영구적으로 부착시킴으로써, 종래의 간단한 화학적 합성 인조 가발사에서 인모에 매우 유사하며 자연스러운 인모성 합성인조가발사를 얻을 수 있게 되어, 종래의 합성인조가발사의 단점인 광택, 감촉 및 정전기 문제 등을 해결하고, 적당한 광택 퍼머넌트웨이브등의 우수한 가공성의 특성을 갖는 인모와 유사한 가발사를 얻을 수 있다.

아울러 선천적으로 약한 모발이나 일상의 헤어케어(hair care) 퍼머넌트 웨이브, 헤어칼라, 브릿지 등으로 손상된 모발표면에 인모와 동일한 성분의 동물성 게라틴단백질을 영구적으로 부착시킴으로써, 자연적으로 인모 표면이 형성된 것 같이 모발이 재생되어 머릿결 손질이 쉽고, 보습성과 유연성을 갖추며 자연적인 광택과 정전기가 적은 인모를 얻음으로써 머릿결이 적은 모발상태를 머릿결이 많도록 하여 주며, 인모가 약해 머리손질이나 가공이 어려운 모발을 자연스럽게 머리손질이 가능하게 하거나 퍼머넌트웨이브 등의 머릿결 가공이 잘되도록 하며, 연약한 인모상태를 건강하고 튼튼한 인모상태로 유지시켜 준다.

Claims (7)

1. 시스틴(cystine) 아미노산이 총 아미노산 구성 대비 8~10% 함유된 천연 동물성 게라틴 단백질 10~15중량%와 수용성 브록이소시아네이트(block isocyanate) 1~2중량%를 용액화하여 합성수지로 제조된 합성 인조 가발사의 표면에 고착시킨 것을 특징으로 하는 인모성 합성 인조 가발사.
2. 시스틴 아미노산이 총 아미노산 구성 대비 8~10% 함유된 천연 동물성 게라틴 단백질 10~15중량%와 수용성 브록이소시아네이트 1~2중량%를 용액화하는 단계;

   가발사를 상기 용액에 침적시키는 단계;

   상기 가발사를 10~30℃ 실온에서 10~20분간 자연건조시킨 후 80~90℃에서 30~60분간 열풍 또는 건열 건조기내에서 유지시켜 가발사의 표면에 단백질을 고착시키는 단계;

   상기 가발사의 표면에 미고착된 단백질을 20~30℃ 온수로 3~5분간 세정하는 단계;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 인모성 가발사 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 세정단계 후에 실리콘계 유연제 린스를 1~3중량% 물에 희석시킨 용액에 상기 단백질이 고착된 가발사를 세정하는 단계;를 더 포함하여 된 것을 특징으로 하는 인모성 합성 인조 가발사 제조방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 가발사는 아크릴, 폴리비닐크로라이드, 피비티 폴리에스터, 폴리프로필렌을 원료로 한 것을 특징으로 하는 인모성 합성 인조 가발사 제조방법.
5. 제 2 항에 있어서, 상기 가발사는 합성수지, 인체의 모발 또는 동물의 털 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 인모성 가발사 제조방법.
6. 삭제
7. 삭제