KR100458007B1 - 실크 및 울 프로테인을 함유하는 모발 염색제 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저 분자량의 실크 및 울(wool) 프로테인을 함유하는 모발염색제 조성물을 제조하는 것이다. 보다 상세하게는, 저 분자량의 실크 및 울 프로테인을 조성물 총 중량에 대하여 각각 0.5~5.0중량%을 함유함으로써 모발 염료침투가 증가된 모발염색제 조성물로써, 기존 모발염색제에 비하여 염료의 균일한 침투, 색 안정효과 및 손상된 모발 보호효과가 있는 모발염색제 조성물을 제공한다.

Description

실크 및 울 프로테인을 함유하는 모발 염색제 조성물{A composition for hairdye containing silk and wool protein}

본 발명은 저 분자량의 실크 및 울(wool) 프로테인을 함유하는 모발염색제 조성물을 제조하는 것이다. 보다 상세하게는, 저 분자량의 실크 및 울 프로테인을 조성물 총 중량에 대하여 각각 0.5~5.0중량%을 함유함으로써 모발 염료침투가 증가된 모발염색제 조성물로써, 기존 모발염색제에 비하여 염료의 균일한 침투, 색 안정효과 및 손상된 모발 보호효과가 있는 모발염색제 조성물에 관한 것이다.

인류의 모발 염색 역사는 아주 오래 전 고대 이집트로부터로 알려져 있다. 당시에는 동물의 피, 뿔 및 몸체에서 추출한 기름을 사용하여 모발에 염색을 하였으며, 그 후 헨나(Henna), 안티모니(Antimony), 백납 등 천연물을 이용한 염색이 그 시초라 할 수 있다. 그 후, 1863년에 파라페닐렌디아민(paraphenylene diamine)이 발견되어, 염모제로 사용하게 된 것이 현대 염색의 시발점이며 이 염색제들은 기본적으로 염기성이면서 물 및 공기와 접촉할 경우 쉽게 산화되어 모발의 케라틴(keratin)성분을 변화시킬 수 있는 것으로 알려져 있다. 1888년에 독일의 E.에르트만이 아미노페놀(aminophenol)계의 염모제를 이용하면서부터 현재에 이르는 눈부신 발전을 이루어 왔다.

염모제를 사용하는 목적은 일반적으로 1) 노화한 흰머리를 원래의 색으로 되찾고자 할 경우, 2) 원래의 모발색을 보다 매력적인 색조/명암으로 바꾸자고 할 경우 및 3) 모발 염색 후 원래의 색을 되찾고자 할 경우 등의 용도로 염모제를 사용한다.

상기의 염모제는 색소가 모표피(cuticle)를 침투하여 모피질(cortex)안에 색소 분자를 침착시키는 것으로, 침투제 및 산화제의 추가작용으로 이들 모발의 탈색과 착색 정도를 변화시킬 수 있다.

한편, 모발염색은 식물성 염료, 금속성 염료, 혼합성 염료 및 산화성 염료(유기합성 염료)로 나누어지며 현재 가장 많이 쓰이고 있는 것은 산화성 염료이며, 본 발명에 사용된 염료도 산화성 계통이라 할 수 있다. 상기의 산화성 염료(oxidation tints)는 아닐린(aniline)에서 유도된 염료, 합성 유기체 염료 및 아미노 염료(amino-tint)가 대부분이며, 현재 약 60,000가지 이상의 색조를 만들 수 있을 정도로 보편화 되어있다. 산화성 염모제에 있어서 염료가 모발에 침착하는 원리는 알칼라제인 암모니아와 모노에탄올아민(monoethanol amine)등을 이용하여 모간을 부풀린 후, 작은 분자의 염료가 모표피(cuticle)을 통하여 모피질(cortex)안에 정착하는 것인데, 이때 산화제를 사용함으로써 생성된 산소분자의 힘을 빌려 염료가 모발에 침착을 촉진하는 소위 "반응 상승 효과"를 기대할 수 있다. 그러나, 상기의 경우에 단백질인 모발은 알칼리의 영향을 받아 표면이 손상을 입게되고, 그것은 염료침투의 불안정으로 이어져 염료가 모피질 속까지 침투할 수 없게 된다. 또한, 알칼리의 영향으로 가려움, 홍반 등 피부트러블을 일으키게 된다.

한편, 사용한 염료의 종류, 양 및 알칼리도 등의 차이에 따라 염료의 퇴색속도가 달라지며, 통상 영구 염모제의 경우 염색 후 28∼42일, 일시 염모제는 1∼2일 정도가 지나면 퇴색이 되는 것으로 알려져 있다. 또한, 청색계열 및 염색시간이 상대적으로 짧은 것일수록 퇴색속도가 빠르며, 적색, 황색으로 염색한 색상은 일괄적으로 퇴색되지 않아 얼룩처럼 진행되는 등 문제점을 가지고 있다. 따라서, 상기의 문제점들을 보완하기 위해 보다 균일하게 염료를 보다 많이 침투시킬 수 있는 염색제 조성물을 필요로 하고 있는 실정이다.

이에 본 발명자들은 상기의 문제점을 해결하기 위하여, 기존 모발염색제에 비하여 염료의 균일한 침투로 색안정 효과가 있고 모발 보호효과가 있는 재료를 연구한 결과, 저 분자량의 실크 및 울 프로테인을 첨가시켜 색 안정성 및 염료 침투효과가 증가된 모발 염색제 조성물을 개발할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 우수한 색 안정성, 염료침투 효과 및 모발 보호효과를 나타내는 모발 염색제 조성물을 제공하는 것이다.

도 1은 실크 및 울 프로테인을 함유하는 크림 형태의 염모제 칼라 베이스 조성물의 제조 공정도를 나타내는 것이다.

도 2는 실크 및 울 프로테인을 함유하는 액상 형태의 염모제 칼라 베이스 조성물의 제조 공정도를 나타내고 있다.

도 3은 실크 및 울 프로테인을 함유하지 않은 염색 모발 단면 사진이다(대조군).

도 4a는 실크 프로테인을 함유하는 크림 형태 염모제로 염색한 모발 염색의 단면 사진이고, 도 4b는 울 프로테인을 함유하는 크림 형태 염모제로 염색한 모발 염색의 단면 사진이며, 도 4c는 고분자 실크 프로테인을 함유하는 크림 형태 염모제로 염색한 모발 염색의 단면 사진이다.

도 5a는 실크 프로테인을 함유하는 액상 형태 염모제로 염색한 모발 염색의 단면 사진이고, 도 5b는 울 프로테인을 함유하는 액상 형태 염모제로 염색한 모발 염색의 단면 사진이다.

도 6은 저분자 실크 프로테인의 평균 분자량 사진이다.

도 7은 저분자 울 프로테인의 평균 분자량 사진이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 저 분자량의 실크 및 울 프로테인을 조성물 총 중량에 대하여 각각 0.5~5.0중량%의 양으로 함유하는 모발염색제 조성물을 제공한다.

본 발명에서 사용되는 실크 및 울 프로테인의 분자량은 100~900의 범위에 있으며, 바람직하게는 500범위내에 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용되는 저 분자량의 실크 프로테인은 누에고치로부터 수용성의 세리신을 제거하고, 울 프로테인은 왁스 성분을 제거한 후, 각각 산을 이용한 가수분해를 실시하여 중화 및 염을 제거한다. 다음, 중화 후 얻은 저 분자량의 실크 및 울 프로테인을 전기 탈염장치 또는 Gel Filtration Chromatography(GFC)를 이용해 프로테인만을 순수분리한다. 그 후, 분리된 시료는 동결 건조장치를 이용하여 분말을 얻고 농도별로 모발 염색제 조성물에 첨가하게 한다.

본 발명의 실크 및 울 프로테인을 함유하는 모발 염모제 조성물은 그 형태에 따라 상이한 조성물을 함유할 수 있다.

본 발명의 실크 및 울 프로테인을 함유하는 모발 염모제 조성물 중, 크림형태의 모발염색제 조성물은 폴리옥시에칠렌세틸에텐 5.0~20.0중량%, 스테아릴알코올 2.0~6.0중량%, 세탄올 2.0~5.0중량%, 올레일알코올 3.0~15.0중량%, 치오글라이콜애시드 0.1~1.0중량%, 모노에탄올아민 1.0~5.0 중량%, 강암모니아수 1.0~5.0중량%, 염료 1.0~10.0중량%, 정제수 등을 포함하는 원료에 상기의 실크 및 울 프로테인을 0.5~5.0중량%를 배합하여 크림형태의 모발염모제 칼라베이스 조성물을 제조한다. 이때, 사용되는 산화제는 과산화수소이다.

한편, 저분자량의 실크 및 울 프로테인을 함유하는 액상형태의 염모제 칼라베이스 조성물은 폴리옥시에칠렌라우릴에텔황산나트륨 5.0~30.0중량%, 올레인산 2.0~10.0중량%, 치오글리콜산 0.1~1.0중량%, 변성알코올 2.0~15.0중량%, 모노에탄올아민 1.0~5.0중량%, 강암모니아수 1.0~5.0중량%, 염료 1.0~10.0중량%, 정제수 등을 포함하는 원료에 상기의 실크 및 울 프로테인을 0.5~ 5.0중량% 배합하여 액상형태의 염모제 칼라베이스 조성물을 제조하였다.

상기 크림형태 및 액상형태의 염모제에 사용되는 염료로는 파라아미노오르토크레솔, 파라아미노페놀, 올르토아미노페놀, 레소르신, 황산톨루엔2,5-디아민 등이 있다.

본 발명에서 사용된 저 분자량의 실크 및 울 프로테인의 평균분자량(Mw)은 100~900, 바람직하게는 500내외의 범위이다.

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이들 예로만 한정되는 것은 아니다.

[제조예 1] 실크 및 울 프로테인의 용해공정

오염물 및 정련 후의 순수 실크 프로테인 113g에 대하여 2.7N 염산 수용액 3,400㎖를 첨가하여 110℃에서 5시간동안 가수분해를 실시하였다. 한편, 협잡물을 제거한 울 100g에 대하여 벤젠-에탄올(1:1) 1,800㎖로 속슬렛 추출을 5시간동안 실시하여 왁스 성분 등을 제거하였다. 풍건 후, 울 고형물 78g에 염산(35%) 156㎖, 물 364㎖를 첨가하여 121℃에서 5시간동안 가수분해를 실시하였다.

그 후, 여기에 각각 4M 가성소다 수용액으로 pH 5.5∼7.0 부근으로 조절하고 종이여과로 잔유물을 제거하였다. 다음, 전기 탈염장치(Asahi chemical, Micro Acilyzer S3, Japan) 내의 샘플조에 1,000㎖를 넣어 15V, 3mA의 전압 및 전류가 자동으로 조절되는 장치를 이용하여 염(NaCl)의 농도가 거의 없는 0.01-0.03mS/㎠될 때까지 탈염을 실시하였다. 또한, Sephadex G-10겔이 충진된 겔 필터 여과장치 (Pharmacia Biotech, GradiFrac System, Sweden)를 사용하여 1회 용액 250㎖에 대한 탈염을 실시하였다. 전도도계(Conductivity Monitor)로 사용한 증류수와 같은 전도 상태를 나타내는 0.00mS/㎠ 되는 부분까지 가수분해 된 순수 단백질과 염을 분리하였다. 이때, 실크 및 울 단백질의 농도는 1.0∼2.0%에 해당되며, 제조 공정상의 효율을 높이기 위하여 농축장치(Buch, German)를 이용하여 4∼5%로 조절하였다. 그 후, 동결건조기 또는 스프레이 드라이어로 분말을 제조하였다.

[실시예 1] 실크 및 울 프로테인을 함유하는 크림형태의 모발 염모제 칼라베이스 조성물의 제조

폴리옥시에칠렌세틸에텔 5.0~20.0중량%, 스테아릴알코올 2.0~6.0 중량%, 세탄올 2.0~5.0중량%, 올레일알코올 3.0~15.0중량%, 치오글라이콜애시드 0.1~1.0중량%, 모노에탄올아민 1.0~5.0중량%, 강암모니아수 1.0~5.0 중량%, 염료 1.0~10.0중량%, 정제수 등을 포함하는 원료에 상기의 실크 및 울 프로테인을 0.5~5.0 중량% 배합하여 하기 도 1의 제조방법에 따라 크림 형태의 염모제 칼라베이스를 제조하였다. 이때, 사용되는 산화제는 35.0%의 과산화수소를 사용하여 배합하였다.

[실시예 2] 실크 및 울 프로테인을 함유하는 액상형태의 모발 염모제 칼라베이스 조성물의 제조

폴리옥시에칠렌라우릴에텔황산나트륨 5.0~30.0중량%, 올레인산 2.0~ 10.0중량%, 치오글리콜산 0.1~1.0중량%, 변성알코올 2.0~15.0중량%, 모노에탄올아민 1.0~5.0중량%, 강암모니아수 1.0~5.0중량%, 염료 1.0~10.0중량%, 정제수 등을 포함하는 원료에 상기의 실크 및 울 프로테인을 0.5~5.0 중량% 배합하여 하기 도 2의 제조방법에 따라 액상의 모발 염모제 칼라베이스를 제조하였다. 이때, 사용되는 산화제는 35.0%의 과산화수소를 사용하였다.

[비교예 1] 실크 및 울 프로테인을 함유하지 않은 크림형태의 모발 염모제 칼라베이스 조성물

실크 및 울 프로테인을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

[비교예 2] 고분자 실크 프로테인을 함유하는 크림형태의 모발 염모제 칼라베이스 조성물

분자량이 상이한 실크 프로테인 제조는 정련이 완료된 실크 피브로인 견사 35g, 에탄올 280㎖, 무수 염화칼슘 266g을 넣어 95℃에서 5시간 용해 시킨 후, 이 물질을 제거한 다음 세파덱스 G-25로 충진된 겔 여과 장치를 이용하여 순수 피브로인만을 분리하였다. 이 용액 100㎖에 대하여 단백질 분해 효소(Neutrease, NOVO사 Denmark) 3%(w/w)를 55℃에서 12시간 처리하여 필터링을 하였다. 이때의 평균 분자량(Mw)은 Gel Permeation Chromatography(GPC) 장치로 확인하였으며, 1,500내외의 범위로 나타났다. 그 후, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 크림형태의 모발 염모제 칼라베이스 조성물을 제조하였다.

[시험예 1]

상기에서 제조된 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 염색정도를 확인하기 위해 염색된 모발의 단면을 관찰하였다. 우선, 상기 실시예 1~2 및 비교예 1~2의 조성물 적당량을 채취하여 고정한 모발에 30분간 염색을 한 후 2회 세정하였다. 그 후, 자연 상태에서 건조하고, -10℃의 조건에서 마이크로톰으로 절단, 모발의 단면을 편광현미경(모델명 OLYMPUS BX60, U-SPT, JAPAN ; x500) 500배 배율로 관찰하였다.그 결과를 하기 도 3~5에 나타내었다.

하기 도 3~5에서 알 수 있는 바와 같이, 저 분자량의 실크 및 울 프로테인을 첨가한 염모제의 경우가 고분자량의 실크 프로테인을 첨가한 염모제 보다도 모발의 염료 침투가 원활히 일어나 안정적인 색상 발현과 동시에 모피질(cortex)속까지 염료가 침투됨을 확인할 수 있었다. 특히, 울 프로테인을 함유하는 염모제의 경우는 손상된 모발의 표면을 복원해 주는 보상효과가 있음을 관찰할 수 있었다.

[시험예 2]

본 발명의 저 분자량의 실크 및 울 프로테인의 분자량을 확인하기 위하여 Gel Permeation Chromatography(GPC)로 측정하였다. 상기 제조예 1에서 얻은 실크 및 울 펩타이드 용액을 0.45㎛의 더블-레이어-멤브레인(double-layer-membrane)으로 여과하고, GPC에 여과액 100㎕를 주입하여 절대 분자량을 측정하였다. 그 결과를 하기 도 6~7에 나타내었다.

하기 도 6~7에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서 사용된 저 분자량의 실크 및 울 프로테인의 평균분자량(Mw)은 520∼550정도의 범위로 분포하고 있음을 확인할 수 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 모발 염색제 조성물은 기존의 모발 염색제에 실크 및 울 프로테인을 함유하여 기존 모발 염색제에 비하여 염료 침투가 증가할 뿐만 아니라, 균일한 염색 및 손상 모발 보상 효과를 확인할 수 있었다.

Claims (3)

100~900의 평균분자량(Mw)을 갖는 저 분자량의 실크 및 울 프로테인을 조성물 총 중량에 대하여 각각 0.5∼5.0중량%의 양으로 함유한 것을 특징으로 하는 모발염색제 조성물.

제 1항에 있어서, 상기의 실크 프로테인은 누에고치로부터 수용성의 세리신을 제거한 후, 산으로 가수분해하여 중화 및 염을 제거하여 얻어진 것을 특징으로 하는 모발염색제 조성물.

제 1항에 있어서, 상기 울 프로테인은 왁스 성분을 제거하고 산으로 가수분해하여 중화 및 염을 제거하여 얻어진 것을 특징으로 하는 모발염색제 조성물.