KR100726058B1 - 헤어무스 조성물 및 에어졸 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 셋팅제로서 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체를 포함하는 헤어무스 조성물 및 오리피스들의 구조를 변경한 에어졸 밸브에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 뛰어난 셋팅 효과 및 유지력을 나타내고, 20℃ 이하의 저온에서도 낮은 점도로 인하여 기포 형태가 양호하여 밸브의 막힘 현상이 없고 모발에 도포시 발림성이 좋아 균일한 코팅이 이루어지므로 뭉침이 없이 자연스러운 모발 형태를 만들어 주는 헤어무스 제품을 제공할 수 있다.
헤어무스, 셋팅력, 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체

Description

헤어무스 조성물 및 에어졸 밸브 {Hair mousse composition and airsol valve}
본 발명은 헤어무스 조성물 및 에어졸 밸브에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 셋팅제(모발고정제)로서 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체를 포함하는 헤어무스 조성물 및 오리피스(orifice)들의 구조를 변경한 에어졸 밸브에 관한 것이다.
인간은 모발을 다양한 형태로 유지하려는 욕망이 있다. 이러한 욕망을 충족시키기 위해 모발의 영구적인 변형과 일시적인 변형을 시도하여 왔다. 모발의 영구적인 변형은 원하는 효과를 성취하기 위해 모발과 반응하는 화학적 원료를 사용함으로써 이루어진다. 모발의 일시적인 변형으로서 모발에 가해진 일시적인 셋팅은 물에 의해 또는 세발에 의해 복귀될 수 있는 일시적인 배열이다. 이러한 셋팅을 위한 물질로서 수지 또는 고무를 사용하고 있다. 일시적인 셋팅의 형태는 에어졸 또는 펌프 타입의 헤어스프레이와 무스 및 젤을 사용하여 성취되어 왔다.
헤어무스는 크게 원액과 분사제로 구분할 수 있는데, 원액에는 셋팅제, 보습제, 기포형성제(계면활성제), 에탄올 및 물이 사용되고, 분사제(추진제)로는 액화 석유가스(LPG) 또는 디메틸에테르(DME)와 같은 고압 가스가 사용된다.
헤어무스의 사용 원리는 밀폐된 금속제 용기에 들어 있는 상기 성분의 원액과 원액에 용해되어 있거나 분리되어 있는 분사제를 잘 흔들어 혼합한 후, 노즐을 눌러 주면 용기 내부에 있는 분사제의 압력에 의해 혼합된 상태의 원액과 분사제가 동시에 용기 밖으로 분사되면서 원액 중의 기포형성제인 계면활성제와 분사제의 기화에 의해 기포가 형성되는 것이다. 이러한 기포를 모발에 적용하면 모발의 정돈 또는 스타일링을 용이하게 하고 지속시킬 수 있으며, 제품에 따라서는 모발에 컨디셔닝 효과를 부여하여 빗질을 용이하게 하거나 부드러움과 광택을 부여하기도 한다.
헤어무스는 내용물이 기포상으로 분사되어 시각적인 효과를 줄 뿐만아니라 기포상이므로 모발에 쉽게 도포되고 잘 퍼지기 때문에 내용물을 직접 모발에 도포하는 셋팅 로션 또는 헤어 젤에 비하여 사용이 용이하고 손바닥에서 덜 끈적거리는 장점이 있다. 따라서, 헤어무스는 가장 큰 특징이라고 할 수 있는 기포의 외관, 조밀도 및 소포성 등에 의해서 품질이 좌우된다고 해도 과언이 아니다.
헤어무스의 주요 기능인 모발 고정 효과를 부여하기 위해서 사용되는 수지로는 일반적으로 양이온성 수지인 폴리쿼터늄-11, 비이온성 수지인 PVP/VA 공중합체 등이 널리 사용되고 일부 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체가 사용되며, 그 함량은 1 내지 6 중량% 정도이다. 특히 양쪽성 이온 성질을 갖는 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체는 질량 평균 분자량이 3000 내지 5000이고 점도(20℃)가 40,000 내지 55,000 cps이며 용융점(Tm)이 240 내지 270 ℃인 물성을 갖는 수지로서, 양이온성 수지 또는 비이온성 수지보다 고온다습한 조건에서도 높은 고정력과 유지력을 나타낼 뿐만 아니라, 외부의 물리적인 충격에도 모발 표면에 흰 가루가 발생하는 흰 가루 현상이 적은 우수한 품질을 갖고 있다.
상기한 바와 같이, 종래에 우수한 셋팅제로 사용되고 있는 메타크릴로일메틸베타인 메타크릴레이트 공중합체는 셋팅력을 높이기 위해 함량을 증가시키면 4.5 중량% 이상부터는 기포 상태가 매우 조밀하여 모발에서 쉽게 도포되지 않아 오히려 품질이 나빠진다. 또한 밸브 오리피스가 막힐 수 있으므로 사용량에 한계가 있다. 이러한 현상은 20℃ 이하 저온으로 갈수록 빨리 나타난다.
따라서, 메타크릴로일메틸베타인 메타크릴레이트 공중합체를 사용한 종래 기술보다 더 우수한 셋팅력을 가질 뿐만아니라, 20℃ 이하의 저온에서도 기포 형태가 우수한 제품을 개발해야 할 필요성이 대두되었다.
본 발명의 목적은 뛰어난 셋팅 효과 및 유지력을 나타내고, 20℃ 이하의 저온에서도 낮은 점도로 인하여 기포 형태가 양호하여 밸브의 막힘 현상이 없고 모발에 도포시 발림성이 좋아 균일한 코팅이 이루어지므로 뭉침이 없이 자연스러운 모발 형태를 만들어 주는 헤어무스 제품을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 헤어무스 조성물은 셋팅제로서 질량 평균 분자량이 10,000 내지 25,000이고 점도(20℃)가 20,000 내지 35,000 cps이며 용융점이 230 내지 260 ℃인 물성을 갖는 단분자 배열의 양쪽 이온성 수지인 하기 화학식 1의 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체를 1 내지 10 중량% 포함함을 특징으로 한다.
Figure 112007007073211-pat00001
상기 식에서, n은 5 내지 80의 정수임.
본 발명에 따른 헤어무스 제품은 상기의 헤어무스 조성물을 스템 오리피스 직경이 0.01 내지 0.040 인치(0.254 내지 1.016㎜)이고, 베이퍼탭 오리피스 직경이 0 내지 0.040 인치(0 내지 1.016㎜)이며, 딥 튜브를 갖는 바디 오리피스 직경이 0.010 내지 0.040 인치(0.254 내지 1.016㎜)인 에어졸 밸브를 갖는 용기에 충전시킨 것임을 특징으로 한다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 헤어무스 조성물은 셋팅제로서 질량 평균 분자량이 10,000 내지 25,000이고 점도(20℃)가 20,000 내지 35,000 cps이며 용융점이 230 내지 260 ℃인 물성을 갖는 단분자 배열의 양쪽 이온성 수지인 하기 화학식 1의 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체를 1 내지 10 중량% 포함함을 특징으로 한다.
화학식 1
Figure 112007007073211-pat00002

상기 식에서, n은 5 내지 80의 정수임
본 발명자는 저온으로 갈수록 헤어무스의 기포 형태가 조밀하여 모발에 고루 도포하기 어렵고 밸브 막힘 현상의 속도가 빠르게 나타나는 원인이 셋팅제로 사용한 수지(중합체) 조성물이 20℃ 이하부터 점도가 급격히 상승하기 때문이라는 것을 발견하게 되었다.
따라서, 셋팅제로서 종래의 셋팅제와 명칭은 같으나 물성이 다른, 질량 평균 분자량이 10,000 내지 25,000이고 점도(20℃)가 20,000 내지 35,000 cps이며 용융점이 230 내지 260 ℃인 물성을 갖는 단분자 배열의 양쪽 이온성 수지인 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체를 1 내지 10 중량% 사용함으로써 종래의 헤어무스보다 고온다습한 조건에서 초기 셋팅력 및 시간 경과에 따른 셋팅 유지력이 우수할 뿐만아니라, 20℃ 이하의 저온에서도 낮은 점도로 인하여 기포 형태가 양호하여 밸브의 막힘 현상이 없는 헤어무스 조성물을 수득하였다. 이러한 기포 형태는 헤어무스 조성물을 모발에 균일하게 도포시킴으로써 좋은 품질을 제공한다.
본 발명에 따른 헤어무스 조성물에는 상기의 셋팅제 외에도 헤어무스 조성물에 통상적으로 사용하는 에어졸 분사제, 보습 및 컨디셔닝 효과를 주는 첨가제, pH 조정제, 향료, 자외선 차단제 및 물이나 에탄올과 같은 용제를 사용할 수 있다.
에어졸 분사제로는 에어졸 용기에 사용되는 액화가능한 가스로서 프로판, n-부탄, 이소부탄 및 디메틸에테르를 단독 또는 혼합하여 5 내지 60 중량% 사용한다.
본 발명에 따른 에어졸 밸브는 스템 오리피스 직경이 0.01 내지 0.040 인치이고, 베이퍼탭 오리피스 직경이 0 내지 0.040 인치이며, 딥 튜브를 갖는 바디 오리피스 직경이 0.010 내지 0.040 인치임을 특징으로 한다.
에어졸 타입의 무스에 사용하는 밸브의 구조와 오리피스 크기는 기포 형태와 분사량을 결정하는데 매우 중요하다. 고압 가스용 에어졸 제품에 사용하는 밸브는 크게 4가지 이상의 부품(part)들이 결합되어 있고, 이러한 각 부품에는 다양한 크기의 오리피스들이 있다. 기포 형태는 밸브의 각 부품 오리피스 크기들을 어떤 것으로 선택하는냐에 따라 다양하며, 오리피스를 잘못 선정하는 경우, 사용중 밸브가 셋팅제로 인하여 막히는 중대한 결함을 갖게 된다. 따라서, 상기 구조의 도립형 에어졸 밸브를 사용하여 우수한 기포 형태를 이루고 밸브에서의 막힘이 없는 에어졸 시스템을 발명하게 되었다.
본 발명에 따른 에어졸 타입의 헤어무스 제품은 셋팅제로서 질량 평균 분자량이 10,000 내지 25,000이고 점도(20℃)가 20,000 내지 35,000 cps이며 용융점이 230 내지 260 ℃인 물성을 갖는 단분자 배열의 양쪽 이온성 수지인 상기 화학식 1의 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체를 1 내지 10 중량% 포함하는 헤어무스 조성물을 스템 오리피스 직경이 0.01 내지 0.040 인치이고, 베이퍼탭 오리피스 직경이 0 내지 0.040 인치 이하이며, 딥 튜브를 갖는 바디 오리피스 직경이 0.010 내지 0.040 인치인 에어졸 밸브를 갖는 용기에 충전시킨 것임을 특징으로 한 다.
본 발명에 따른 헤어스타일링 제품 조성물은 셋팅제로서 질량 평균 분자량이 10,000 내지 25,000이고 점도(20℃)가 20,000 내지 35,000 cps이며 용융점이 230 내지 260 ℃인 물성을 갖는 단분자 배열의 양쪽 이온성 수지인 상기 화학식 1의 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체를 1 내지 10 중량% 포함함을 특징으로 한다.
상기 헤어 스타일링 제품 조성물의 헤어 스타일링 제품은 헤어젤 및 헤어로션으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것임을 특징으로 한다.
셋팅제로서 질량 평균 분자량이 10,000 내지 25,000이고 점도(20℃)가 20,000 내지 35,000 cps이며 용융점이 230 내지 260 ℃인 물성을 갖는 단분자 배열의 양쪽 이온성 수지인 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체를 에어졸 제품이 아닌 점성을 갖는 헤어젤 및 헤어로션과 같은 헤어 스타일링 제품에 적용하여도 뛰어난 셋팅 효과를 나타낼 뿐만아니라, 20℃ 이하 저온에서 낮은 점도로 인하여 모발에 도포할 경우 발림성이 우수하여 모발 표면에 균일한 코팅이 이루어지며 이러한 균일한 코팅은 모발의 뭉침이 없어 자연스러운 모발 형태를 만들어 준다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예들이 기술되어질 것이다.
이하의 실시예들은 본 발명을 예증하기 위한 것으로서 본 발명의 범위를 국한시키는 것으로 이해되어져서는 안될 것이다.
비교예 1 내지 9 및 실시예 1 내지 14
하기 표 1 및 2의 조성대로 통상적인 방법에 따라 에어졸 타입의 헤어무스를 제조하였다. 비교예 1 내지 9 및 실시예 1 내지 14에 사용되는 밸브의 각 부품들의 오리피스 직경은 하기와 같다.
가) 스템 오리피스 직경: 0.018 인치
나) 바디 오리피스 직경: 0.030 인치
다) 베이퍼탭 오리피스 직경: 0
성분명 (%) 비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 비교예 9
에탄올 10 10 10 10 10 10 10 10 10
LPG 5 5 5 5 5 5 5 5 5
첨가제 (1) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
첨가제 (2) 1 1 1 1 1 1 1 1 1
중합체 (1) 3 - - 4 - - 5 - -
중합체 (2) - 3 - - 4 - - 5 -
중합체 (3) 1 1 - 1 1 - 1 1 -
중합체 (4) - - 4 - - 5 - - 6
정제수 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100
※단위: 중량% (중합체:고형분%) ※첨가제(1): 1,2-프로판디올 첨가제(2): 디메틸 실옥산 글리콜 공중합체 ※중합체(1): 폴리쿼터늄-4 중합체(2): 폴리쿼터늄-11 ※중합체(3): PVP/VA 공중합체 ※중합체(4): 메틸메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체(분자량 3600, 점도(20 ℃)45,000 cps)
성분명(%) 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 14
에탄올 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
LPG(프로판+부탄) 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5
중합체(1) 4 5 6 7 5 5 5 6 7 5 5 5 6 7
첨가제(1) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1 1.5 1.5 1.5 - - - - -
첨가제(2) 1 1 1 1 - - - - - 1 1.5 2 2 2
정제수 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100
※단위: 중량% (중합체:고형분%) ※중합체(1): 메틸메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체(분자량 10,000 내지 25,000, 점도(20℃) 27,000 cps) ※첨가제(1): 1,2-프로판디올 ※첨가제(2): 디메틸 실옥산 글리콜 공중합체
실험예 1. 시간 경과에 따른 셋팅 효과 평가 실험
헤어무스 내용물이 고루 도포된 모발을 스피럴에 감아 건조시켰다. 컬(curl) 상태의 모발을 항온 항습기(25℃, 80%RH)에 넣어 시간 경과에 따른 셋팅 효과를 하기의 컬 보유(%)식을 이용하여 측정하고 3회의 평균값을 구하였다 [참고문헌: Albert L. Micchelli, B.A., and F. Theodore Koehler, B.S. "Polymer Properties influencing curl Retention at High Humidity" J. Soc. Cosmetic Chemists. 19, 863~880(Dec9,1968)].
셋팅력(%) = 컬 보유(C.R: Curl Retention)(%) = Lo-Lt/Lo-Ls x 100
Lo = 컬이 되기 전 머리카락 전체길이
Lt = t시간 후 컬이 된 머리카락 길이
Ls = 컬이 된 최초의 머리카락 길이(t=0)
실험예 2. 흰 가루 발생 평가 실험
헤어무스 내용물이 고루 도포된 모발을 상온에서 2시간 건조시켰다. 그런 다음, 동일한 형태의 빗으로 3회 빗질한 후, 모발 표면을 현미경 400배로 관찰하고 비교평가하여 3회의 평균값을 구하였다.
◎: 양호
△: 보통
X: 불량
실험예 3. 밸브 막힘 평가 실험
측정할 시료를 5℃에서 보관한 후, 매일 5회 흔든 다음, 10초간 분사하여 육안 관찰하였다.
◎: 분사가 일정하며, 기포 형태가 균일함 (양호)
△: 분사가 불규칙함 (나쁨/막힘 조짐)
X: 분사가 되지 않음 (막힘)
실험예 4. 기포 형태 평가 실험
측정할 시료를 5℃에서 보관한 후, 매일 5회 흔든 다음, 10초간 분사하여 육안 관찰하였다.
◎: 균일한 기포 형태로 분사가 잘 되고, 기포 밀도가 적당함
(모발에서 도포성과 소포성이 좋음)
△: 균일한 기포 형태로 분사가 잘 되지만, 기포 밀도가 약간 높음
(모발에서 도포성과 소포성이 약간 나쁨)
X: 점도가 높아 분사가 어렵거나 기포 밀도가 매우 높음
(모발에서 도포성과 소포성이 매우 나쁨)
상기의 실험 결과는 표 3 및 4에 기재되어 있다.
비교예 1 비교예 2 비교예 3 비교예 4 비교예 5 비교예 6 비교예 7 비교예 8 비교예 9
셋팅력 (%) 70 75 85 72 77 89 74 79 91
흰 가루 현상 ◎ ◎ ◎ △ △ ◎ X X △
밸브 막힘 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ △ △ △ X
기포 형태 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ △ △ △ X
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6 실시예 7 실시예 8 실시예 9 실시예 10 실시예 11 실시예 12 실시예 13 실시예 14
셋팅력(% ) 87 93 95 96 91 89 88 91 94 90 88 86 90 93
흰 가루 현상 ◎ ◎ △ △ ◎ ◎ ◎ ◎ △ ◎ ◎ ◎ ◎ △
밸브 박힘 시험 ◎ ◎ △ △ ◎ ◎ ◎ ◎ △ ◎ ◎ ◎ ◎ △
기포 형태 ◎ ◎ △ △ ◎ ◎ ◎ ◎ △ ◎ ◎ ◎ ◎ △
상기한 실시예들을 종합한 결과, 본 발명에 따른 헤어무스가 종래의 헤어무스에 비해 셋팅력이 우수하고, 흰 가루 현상이 일어나지 않으며, 밸브 막힘이 없고, 기포 형태가 양호하므로 더욱 우수하다는 것을 알 수 있었다.
따라서, 본 발명에 의하면 뛰어난 셋팅 효과 및 유지력을 나타내고, 20℃ 이하의 저온에서도 낮은 점도로 인하여 기포 형태가 양호하여 밸브의 막힘 현상이 없고 모발에 도포시 발림성이 좋아 균일한 코팅이 이루어지므로 뭉침이 없이 자연스 러운 모발 형태를 만들어 주는 헤어무스 제품을 제공하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (3)

  1. 셋팅제로서 질량 평균 분자량이 10,000 내지 25,000이고 점도(20℃)가 20,000 내지 35,000 cps이며 용융점이 230 내지 260 ℃인 물성을 갖는 단분자 배열의 양쪽 이온성 수지인 하기 화학식 1의 메타크릴로일에틸베타인 메타크릴레이트 공중합체를 1 내지 10 중량% 포함함을 특징으로 하는 헤어무스 조성물.
    화학식 1
    Figure 112007007073211-pat00003
    상기 식에서, n은 5 내지 80의 정수임.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 따른 헤어무스 조성물을 스템 오리피스 직경이 0.254 내지 1.016㎜이고, 베이퍼탭 오리피스 직경이 0 내지 1.016㎜이며, 딥 튜브를 갖는 바디 오리피스 직경이 0.254 내지 1.016㎜인 에어졸 밸브를 갖는 용기에 충전시킨 것임을 특징으로 하는 헤어무스 제품.
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