KR101756071B1 - 하이브리드형 발포 폼 및 이를 이용한 화장품 키트 - Google Patents

하이브리드형 발포 폼 및 이를 이용한 화장품 키트 Download PDF

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황철현
유권종
박명삼
박천호
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코스맥스 주식회사
황철현
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Abstract

본원은, 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼 및 상기 하이브리드형 발포 폼을 이용한 화장품 키트에 관한 것이다.

Description

하이브리드형 발포 폼 및 이를 이용한 화장품 키트{HYBRID URETHANE FOAM AND COSMETIC KITS USING THE SAME}
본원은, 화장료 조성물 함침용 하이브리드형 발포 폼 및 상기 하이브리드형 발포 폼을 이용한 화장품 키트에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 화장료 조성물 함침용 하이브리드형 발포 폼, 및 상기 하이브리드형 발포 폼을 이용한 화장품 키트에 관한 것이다.
일반적으로, 쿠션 팩트는 내추럴 베이지색 등으로 얼굴을 치장하는 베이스 메이크업 화장품으로서, 내용물인 화장료는 주로 용액(액상물)으로 제조되고 있다. 쿠션 팩트는 주로 화장료가 함침된 함침재, 상기 화장료가 함침된 함침재를 내장한 리필용 내부용기 및 상기 리필용 내부용기를 결합하여 수용할 수 있는 외부용기를 포함하는 이중 용기 형태이다.
종래 이러한 화장품에 사용되는 함침재는 폴리우레탄 폼을 주로 사용하는 데, 이러한 폴리우레탄 폼은 고분자 중합반응에 사용되는 폴리올 종류에 따라 폴리에테르폴리올 폼, 폴리에스테르폴리올 폼으로 구분한다.
폴리우레탄 폼 형성에 이용되는 폴리하이드록시 화합물의 종류에 따라, 폴리에테르폴리올 폼 및 폴리에스테르폴리올 폼으로 구별할 수 있다. 각각의 장단점에 대해 살펴보면, 폴리에테르폴리올 폼은 내가수분해성이 매우 우수하고, 탄성이 뛰어나며, 비용이 저렴한 장점을 갖지만, 내유성이 약한 단점이 있다. 반면, 폴리에스테르폴리올 폼은 기포 조정이 용이하고 내마모성, 내약품성 등이 뛰어난 장점을 갖지만, 가수분해를 일으키기 쉽고 고온에서 장기간 보관 시 부서지는 현상이 발생하는 단점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-1560812호는 폴리카프로락톤 폴리올 폼으로 구성된 함침제를 포함하고, 실버 글래스 항균 성분을 포함하는 화장품 용기를 개시하고 있다.
그러나, 화장료 조성물을 함침하기 위한 폼으로, 폴리에테르폴리올 폼과 폴리에스테르폴리올 폼의 단점을 상호 보완할 수 있는 새로운 재질의 폼 개발이 여전히 필요한 실정이다.
본원은, 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는, 화장료 조성물 함침용 하이브리드형 발포 폼, 및 상기 하이브리드형 발포 폼을 이용한 화장품 키트를 제공하고자 한다.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 제 1 측면은, 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는, 화장료 조성물 함침용 하이브리드형 발포 폼을 제공한다.
본원의 제 2 측면은, 화장료 조성물; 및 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼을 포함하고, 상기 하이브리드형 발포 폼에 상기 화장료 조성물이 함침된 것인, 화장품 키트를 제공한다.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 화장료 조성물 함침용 하이브리드형 발포 폼은 폴리에테르폴리올 및 폴리에스테르폴리올의 단순한 혼합에 의하여 형성되는 것이 아니라, 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올 사이의 에테르-에스테르의 화학적 결합을 형성하는 공중합 반응에 의하여 형성된 하이브리드형 공중합체를 포함한다. 본원의 구현예들에 있어서, 상기 화학적 결합에 의하여 단일한 골격 구조를 형성함으로써, 내화학성, 내가수분해성 및/또는 내구성이 우수한 특정 재질의 하이브리드형 발포 폼을 제공할 수 있으며, 종래 우레탄 폼과 비교할 때, 다양한 물성의 구현이 가능하고 계면 및 벌크 상에서의 액 안정성 확보가 가능하다.
본원의 구현예들에 있어서, 내가수분해성이 우수한 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼을 제공할 수 있기 때문에, 폴리에스테르폴리올 폼만을 사용하는 경우에 있어서, 화장료 조성물을 구성하는 유상 성분 및 수상 성분 중 수상 성분에 의해 우레탄 폼의 망상 골격에 가수분해가 일어나는 문제점을 해결할 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 내구성이 우수한 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼을 제공할 수 있기 때문에, 폴리에테르폴리올 폼만을 사용하는 경우, 사용자가 퍼프 등의 화장도구를 이용하여 폼에 반복적 및 지속적으로 가하게 되는 압력 때문에 폼이 마모되어 강도가 저하되는 안정성 문제를 해결할 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 본원의 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼을 화장료 조성물의 함침재로서 사용시, 시간 경과에 따른 제형의 분리 없이, 내용물의 안정성 확보가 가능하다.
본원의 구현예들에 있어서, 본원의 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼은 원소의 종류나 결합의 형태 및 구조에 따른 극성의 변화에 의해 수용성과 지용성의 성질을 조절할 수 있으며, 이에 따라 함께 사용하는 화장료 조성물의 종류를 다양하게 선택할 수 있다.
도 1은, 본원의 실시예에 의하여 제조된 하이브리드 발포 폼의 사진이다.
도 2는, 본원의 실시예에 의하여 제조된 화장료 조성물이 함침된 하이브리드 발포 폼의 사진이다.
도 3은, 본원의 실시예에 의하여 제조된 하이브리드 발포 폼의 광학현미경에 의한 사진이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "A 및/또는 B"의 기재는, "A 또는 B, 또는 A 및 B"를 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "알킬기" 및 "알킬렌기"는 각각 1 내지 24 개의 탄소 원자, 1 내지 20 개의 탄소 원자, 1 내지 18 개의 탄소 원자, 1 내지 15 개의 탄소 원자, 1 내지 12 개의 탄소 원자, 1 내지 10 개의 탄소 원자, 1 내지 8 개의 탄소 원자, 1 내지 6개의 탄소 원자, 1 내지 5 개의 탄소 원자, 또는 1 내지 3 개의 탄소 원자를 갖는, 선형 또는 분지형의 알킬기 및 알킬렌기를 나타낸다. 상기 알킬기 또는 알킬렌기가 알킬기로 치환되는 경우, 이는 "분지형의 알킬기" 또는 "분지형 알킬렌기"로도 상호 교환하여 사용된다. 상기 알킬기 또는 알킬렌기에 치환될 수 있는 치환기로는, 할로(예를 들어, F, Cl, Br, I), 할로알킬(예를 들어, CC13 또는 CF3), 알콕시, 알킬싸이오, 히드록시, 카르복시(-C(O)-OH), 알킬옥시카르보닐(-C(O)-O-R), 알킬카르보닐옥시(-O-C(O)-R), 아미노(-NH2), 카르바모일(-C(O)-NHR), 우레아(-NH-C(O)-NHR-) 및 싸이올(-SH)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나를 들 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 아울러, 앞서 기술된 상기 알킬기 중 탄소수 2 이상의 알킬기는 적어도 하나의 탄소 대 탄소 이중 결합 또는 적어도 하나의 탄소 대 탄소 삼중 결합을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵실, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 에이코사닐, 또는 이들의 가능한 모든 이성질체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다. 예를 들어, 본원에서 사용된 알킬기는, 탄소수가 1 내지 10인 알킬기, 즉, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 또는 데실(decyl)기일 수 있고, 또는 탄소수가 1 내지 6인 알킬기, 즉, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 또는 헥실기일 수 있으며, 또는 탄소수가 1 내지 4인 알킬기, 즉, 메틸기, 에틸기, i-프로필기, n-프로필기, t-부틸기, s-부틸기, 또는 n-부틸기일 수 있으나, 이에 제한되는 것을 아니다.
본원 명세서 전체에서, 용어 "할로겐" 또는 "할로"는 주기율표의 17 족에 속하는 할로겐 원자가 작용기의 형태로서 화합물에 포함되어 있는 것을 의미하는 것으로서, 예를 들어, 염소, 브롬, 불소 또는 요오드일 수 있으나, 이에 제한되지 않을 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 제 1 측면은, 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는, 화장료 조성물 함침용 하이브리드형 발포 폼을 제공한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체는, 상기 폴리에테르폴리올 형성용 단량체 또는 올리고머, 또는 에테르 구조-함유 폴리올을 나타내는 X; 및, 상기 폴리에스테르폴리올 형성용 단량체 또는 올리고머, 또는 에스테르 구조-함유 폴리올을 나타내는 Y를 공중합하여 형성되는 공중합체를 포함하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체는 상기 폴리에테르폴리올(X)과 상기 폴리에스테르폴리올(Y)로 형성되는 (XY)nX인 것을 포함하는 것이고 상기 n은 1이상의 수인 것을 포함하는 것인 하이브리드형 발포 폼을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 하이브리드 공중합체 (XY)nX는 상기 폴리에테르폴리올 형성용 단량체 또는 올리고머, 또는 에테르 구조-함유 폴리올을 나타내는 X; 및, 상기 폴리에스테르폴리올 형성용 단량체 또는 올리고머, 또는 에스테르 구조-함유 폴리올을 나타내는 Y를 n : n+1의 비율로 공중합하여 형성되는 것이다. 예를 들어, 상기 n은 1 이상의 수이며, 구체적으로, 1 내지 2000, 1 내지 1500, 또는1 내지 1000, 10 내지 2000, 10 내지 1500, 10 내지 1000, 20 내지 2000, 20 내지 1500, 20 내지 1000, 30 내지 2000, 30 내지 1500, 30 내지 1000, 40 내지 2000, 40 내지 1500, 40 내지 1000, 50 내지 2000, 50 내지 1500, 50 내지 1000, 60 내지 2000, 60 내지 1500, 60 내지 1000, 70 내지 2000, 70 내지 1500, 70 내지 1000, 80 내지 2000, 80 내지 1500, 80 내지 1000, 90 내지 2000, 90 내지 1500, 90 내지 1000, 100 내지 2000, 100 내지 1500, 100 내지 1000, 200 내지 2000, 200 내지 1500, 200 내지 1000, 300 내지 2000, 300 내지 1500, 300 내지 1000, 400 내지 2000, 400 내지 1500, 400 내지 1000, 500 내지 2000, 500 내지 1500, 500 내지 1000, 600 내지 2000, 600 내지 1500, 600 내지 1000, 700 내지 2000, 700 내지 1500, 700 내지 1000, 800 내지 2000, 800 내지 1500, 800 내지 1000, 900 내지 2000, 900 내지 1500, 또는 900 내지 1000일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체 (XY)nX는 하기 화학식 1과 같이 표현될 수 있으며, 하기 화학식 1에서 R은 알킬렌기 또는 에테르 올리고머를 포함하는 것이고, R'은 알킬렌 또는 에스테르 올리고머를 포함하는 것이며, 상기 알킬렌, 에테르 올리고머, 및 에스테르 올리고머는 포화 또는 불포화 탄소 결합을 포함하고 선형 또는 분지형의 구조를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
[화학식 1]
Figure 112016051977202-pat00001
상기 화학식 1 에서 m은 1 이상의 수, 예를 들어, 구체적으로, 1 내지 2000, 1 내지 1500, 또는1 내지 1000, 10 내지 2000, 10 내지 1500, 10 내지 1000, 20 내지 2000, 20 내지 1500, 20 내지 1000, 30 내지 2000, 30 내지 1500, 30 내지 1000, 40 내지 2000, 40 내지 1500, 40 내지 1000, 50 내지 2000, 50 내지 1500, 50 내지 1000, 60 내지 2000, 60 내지 1500, 60 내지 1000, 70 내지 2000, 70 내지 1500, 70 내지 1000, 80 내지 2000, 80 내지 1500, 80 내지 1000, 90 내지 2000, 90 내지 1500, 90 내지 1000, 100 내지 2000, 100 내지 1500, 100 내지 1000, 200 내지 2000, 200 내지 1500, 200 내지 1000, 300 내지 2000, 300 내지 1500, 300 내지 1000, 400 내지 2000, 400 내지 1500, 400 내지 1000, 500 내지 2000, 500 내지 1500, 500 내지 1000, 600 내지 2000, 600 내지 1500, 600 내지 1000, 700 내지 2000, 700 내지 1500, 700 내지 1000, 800 내지 2000, 800 내지 1500, 800 내지 1000, 900 내지 2000, 900 내지 1500, 또는 900 내지 1000일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 R 및 R'은 각각 독립적으로 1 내지 1000, 100 내지 1000, 200 내지 1000, 300 내지 1000, 400 내지 1000, 500 내지 1000, 600 내지 1000, 700 내지 1000, 800 내지 1000, 900 내지 1000, 1 내지 900, 100 내지 900, 200 내지 900, 300 내지 900, 400 내지 900, 500 내지 900, 600 내지 900, 700 내지 900, 800 내지 900, 1 내지 800, 100 내지 800, 200 내지 800, 300 내지 800, 400 내지 800, 500 내지 800, 600 내지 800, 700 내지 800, 1 내지 700, 100 내지 700, 200 내지 700, 300 내지 700, 400 내지 700, 500 내지 700, 600 내지 700, 1 내지 600, 100 내지 600, 200 내지 600, 300 내지 600, 400 내지 600, 500 내지 600, 1 내지 500, 100내지 500, 200 내지 500, 300 내지 500, 400 내지 500, 1 내지 400, 100 내지 400, 200 내지 400, 300 내지 400, 1 내지 300, 100 내지 300, 200 내지 300, 1 내지 200, 100 내지 200, 1 내지 100, 10 내지 100, 20 내지 100, 30 내지 100, 40 내지 100, 50 내지 100, 60 내지 100, 70 내지 100, 80 내지 100, 또는 90 내지 100의 탄소수를 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체는 공지의 폴리에테르폴리올 또는 폴리에스테르폴리올을 추가 포함하여 호환성을 확보할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에테르폴리올의 단량체는 알킬렌 옥사이드(alkylene oxide), 다이올(diol), 트리올(triol), 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하고; 상기 폴리에스테르폴리올의 단량체는 카르복실기를 2 이상 포함하는 유기산을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 상기 폴리에테르폴리올의 단량체는 에틸렌 옥사이드(etylene oxide) 및 프로필렌 옥사이드(propylene oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 알킬렌 옥사이드; 디프로필렌글라이콜(dipropylene glycol, 이하 "DPG" 라고도 함), 모노에틸렌글라이콜(mono-ethylene glycol, 이하 " MEG" 라고도 함), 및 프로필렌글라이콜(propylene glycol, 이하 "PG" 라고도 함)로 이루어진 군에서 선택되는 다이올; 또는, 글리세린(glycerin) 및 트리메틸올프로판(trimethylol propane, 이하 "TMP" 라고도 함)으로 이루어진 군에서 선택되는 트리올; 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에테르폴리올은 활성화 수소를 가진 개시제에 알킬렌 옥사이드(alkylene oxide)인 프로필렌 옥사이드(propylene oxide)나 에틸렌 옥사이드(ethylene oxide)를 부가중합하여 얻어지는 것을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 개시제는 관능기가 2 개인 프로필렌 글라이콜(propylene glycol), 다이프로필렌 글라이콜(dipropylene glycol), 에틸렌 글라이콜(ethylene glycol), 다이에틸렌 글라이콜(diethylene glycol), 다이에탄올 아민(diethanol amine), 비스페놀(bisphenol), 물 등이나 관능기가 3 개인 글리세린(glycerine), 트리메틸올 프로판(trimethylol propane), 트리에탄올 아민(triethanol amine), 헥산트리올(haxanetriol) 등이 주로 사용되나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에테르폴리올의 경도 등을 보강하기 위해 스타이렌 모노머나 아크릴로니트릴 모노머와 같은 비닐기를 가진 단량체를 상기 합성된 폴리에테르폴리올에 공중합하여 사용하거나 관능기가 3가 이상인 다관능기를 가진 펜타에리트리톨(pentaerythritol), 에틸렌 다이아민(ethylenediamine), 톨루엔 다이아민(toluenediamine), 소르비톨(sorbitol), 수크로오스(sucrose) 등과 같은 개시제가 1 내지 30 %의 비율로 일부 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에스테르폴리올의 단량체는 카르복실기를 2 이상 포함하는 탄소수 2 내지 20의 다가 유기산을 포함하며, 예를 들어, 고급지방산, 포화지방산, 또는 불포화지방산을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 다가 유기산의 탄소수는 2 내지 20, 2 내지 18, 2 내지 16, 2 내지 14, 2 내지 12, 2 내지 10, 2 내지 8, 2 내지 6, 또는 2 내지 4일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 카르복실기를 2 이상 포함하는 다가 유기산은, 예를 들어, 아디픽산, 옥살산 및 석신산으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에스테르폴리올의 단량체는 대두유, 피마자유, 구연산, 팔미트산, 미리스트산, 올레인산, 스테아린산, 리놀레인산, 및 리놀렌산으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에테르폴리올을 합성한 후, 아디픽산이나 지방산등 카르복실기가 2 이상인 유기산을 첨가하여 탈수 축합을 통해 에스테르화 반응시킴으로써 하나의 중합물 내에 에테르-에스테르 결합이 공존하는 공중합체를 합성할 수 있으며, 반응 온도는 상온 또는 그 이상의 온도일 수 있으며, 상온 내지 250℃, 상온 내지 200℃, 상온 내지 150℃, 상온 내지 100℃, 50℃ 내지 250℃, 50℃ 내지 200℃, 50℃ 내지 150℃, 50℃ 내지 100℃, 100℃ 내지 250℃, 100℃ 내지 200℃, 100℃ 내지 150℃, 150℃ 내지 250℃, 또는 150℃ 내지 200℃일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 합성된 하이브리드 공중합체는 촉매, 정포제, 발포제, 기타 필요시 난연제, 충진제, 활제, 가교제 등의 존재 하에서 이소시아네이트(-NCO)기를 가진 화합물과 반응하여 폴리우레탄을 형성함으로서 하이브리드형 발포 폼 형성한다. 폴리우레탄은 활성화 수소기를 가진 물질과 -NCO기를 가진 물질을 합성하여 만들어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 이소시아네이트(-NCO)기를 가진 화합물은 이소시아네이트기를 2 이상 갖는 방향족계, 지환족계, 지방족계 등의 폴리이소시아네이트, 상기 폴리이소시아네이트의 2 이상의 조합 및 이들을 변성하여 얻어지는 변성 폴리이소시아네이트로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 이소시아네이트(-NCO)기를 가진 화합물은 메틸렌 다이페닐 다이이소시아네이트(Methylene Diphenyl Diisocyanate, 이하 "MDI"라고도 함), 톨루엔 다이이소시아네이트(Toluene Diisocyanate, 이하 "TDI"라고도 함), 2,4- 또는 2,6-톨릴렌다이이소시아네이트, 자일릴렌다이이소시아네이트(XDI), 파라페닐렌다이이소시아네이트, 1,5-나프탈렌다이이소시아네이트, 트리딘다이이소시아네이트 등의 방향족 다이이소시아네이트; α,α,α',α'-테트라메틸자일릴렌다이이소시아네이트 등의 방향 고리를 갖는 지방족 다이이소시아네이트; 메틸렌다이이소시아네이트, 프로필렌다이이소시아네이트, 리신다이이소시아네이트, 2,2,4- 또는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌다이이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌다이이소시아네이트(HMDI) 등의 지방족 다이이소시아네이트; 1,4-시클로헥산다이이소시아네이트, 메틸시클로헥산다이이소시아네이트 (수소 첨가 TDI), 1-이소시아네이트-3-이소시아네이트메틸-3,5,5-트리메틸시클로헥산 (IPDI), 4,4'-디시클로헥실메탄다이이소시아네이트, 이소프로필리덴디시클로헥실-4,4'-다이이소시에이트 등의 지환족 다이이소시아네이트 또는 이들의 조합들로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 폴리이소시아네이트 화합물의 사용량의 범위는 이소시아네이트 인덱스로 30 내지 130, 40 내지 120, 또는 60 내지 100, 보다 바람직하게는 50 내지 110 의 범위에 의하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 이소시아네이트 인덱스는 폴리올, 가교제, 물 등의 모든 활성수소수의 합계에 대한 이소시아네이트기의 수의 100배로 나타내는 수치를 나타낸다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 촉매는 우레탄화 반응을 촉진시키는 모든 촉매를 사용할 수 있다. 예를 들어, 트리에틸렌디아민, 비스(2-디메틸아미노에틸)에테르, N,N,N',N'-테트라메틸헥사메틸렌디아민 등의 3 급 아민류; 아세트산칼륨, 2-에틸헥산칼륨 등의 카르복실산 금속염; 스타나스옥토에이트, 디부틸주 석디라우레이트 등의 유기금속 화합물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 정포제는 통상적인 폴리우레탄 폼의 제조에 사용되고 있는 것을 모두 사용할 수 있으며, 구체적으로 실리콘계 정포제 및 불소계 정포제 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 정포제는 실리콘계 정포제가 바람직하며, 이 정포제의 실리콘 함유량은 10 내지 50질량%, 보다 바람직하게는 30 내지 50질량%에 의한다. 상기 실리콘 함유량은 정포제 중의 폴리실록산 사슬의 비율이고, 나머지는 폴리옥시알킬렌 사슬이다. 또한 이 정포제의 에틸렌옥사이드의 함유량으로서, 상기 폴리옥시알킬렌 사슬 중의 옥시에틸렌기의 함유량은 70 내지 100질량%, 보다 바람직하게는 90 내지 100질량% 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 발포제는 불소화 탄화수소, 물, 및 불활성 가스 또는 이들의 조합들에 의한 것을 사용한다. 상기 불활성 가스는 공기, 질소, 탄산 가스 등을 사용할 수 있다. 발포제의 사용량은 특별히 한정되지 않지만, 물을 사용하는 경우 폴리올 혼합물 100 질량부에 대하여 10 질량부 이하 또는, 0.5 내지 4 질량부가 바람직할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있으며, 이는 탄산칼륨, 황산바륨 등의 충전제; 유화제 등의 계면활성제; 산화방지제, 자외선 흡수제 등의 노화방지제; 난연제, 가소제, 착색제, 항곰팡이제, 파포제(破泡劑), 분산제, 변색방지제 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 정포제는 폴리올 (단 가교제는 포함하지 않음) 100 질량부에 대하여 0.01 내지 5 질량부가 바람직하고, 0.1 내지 2 질량부가 보다 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 다이프로필렌글라이콜(DPG)을 개시제로 갖는 다이올과, 산화프로필렌(Propylene Oxide, PO)을 부가 중합하여, 분자량 100 내지 8000의 폴리에테르폴리올을 1차 합성한다. 상기 중합된 폴리에테르폴리올에, 아디핀산 등 유기산을 첨가하여 탈수 축합반응을 통해, 에스테르화(esterification)하여 폴리에스테르폴리올과 폴리에테르폴리올이 공중합된 하이브리드 구조의 공중합체를 형성한다. 상기 형성된 공중합체에 안료, 가황제, 발포제, 기타 첨가제, 물을 첨가하여 배합하고 이소시아네이트 혼합 교반하여 발포시키고, 이를 몰드에 주입하여 응고시킨 다음 가열로에서 가열하여 가황 반응과 함께 성형시킨 후, 상기 성형된 폼을 절단, 건조, 표면 가공하여 하이브리드형 발포 폼을 제조할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체의 분자량은 100 내지 10000, 100 내지 9000, 100 내지 8000, 100 내지 7000, 100 내지 6000, 100 내지 5000, 100 내지 4000, 100 내지 3000, 100 내지 2000, 1000 내지 10000, 1000 내지 9000, 1000 내지 8000, 1000 내지 7000, 1000 내지 6000, 1000 내지 5000, 1000 내지 4000, 1000 내지 3000, 1000 내지 2000, 2000 내지 10000, 2000 내지 9000, 2000 내지 8000, 2000 내지 7000, 2000 내지 6000, 2000 내지 5000, 2000 내지 4000, 2000 내지 3000, 3000 내지 10000, 3000 내지 9000, 3000 내지 8000, 3000 내지 7000, 3000 내지 6000, 3000 내지 5000, 3000 내지 4000, 4000 내지 10000, 4000 내지 9000, 4000 내지 8000, 4000 내지 7000, 4000 내지 6000, 4000 내지 5000, 5000 내지 10000, 5000 내지 9000, 5000 내지 8000, 5000 내지 7000, 5000 내지 6000, 6000 내지 10000, 6000 내지 9000, 6000 내지 8000, 6000 내지 7000, 7000 내지 10000, 7000 내지 9000, 7000 내지 8000, 8000 내지 10000, 8000 내지 9000이고, 보다 바람직하게는 2500 내지 3500, 3500 내지 4500, 또는 4500 내지 5500, 5500 내지 6500인 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체의 녹는점은 120℃ 내지 240℃, 120℃ 내지 230℃, 120℃ 내지 220℃, 120℃ 내지 210℃, 120℃ 내지 200℃, 120℃ 내지 190℃, 120℃ 내지 180℃, 120℃ 내지 170℃, 120℃ 내지 160℃, 120℃ 내지 150℃, 120℃ 내지 140℃, 또는 120℃ 내지 130 ℃인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드형 발포 폼은 개방된 포어(open pore)를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드형 발포 폼은 상기 포어의 수가 70 ppi 내지 120 ppi, 70 ppi 내지 110 ppi, 70 ppi 내지 100 ppi, 80 ppi 내지 120 ppi, 80 ppi 내지 110 ppi, 80 ppi 내지 100 ppi, 90 ppi 내지 120 ppi, 90 ppi 내지 110 ppi, 또는 90 ppi 내지 100 ppi이고, 상기 포어의 길이가 0.01 mm 내지 0.35 mm, 0.05 mm 내지 0.35 mm, 0.10 mm 내지 0.35 mm, 0.15 mm 내지 0.35 mm, 0.20 mm 내지 0.35 mm, 0.25 mm 내지 0.35 mm, 또는 0.30 mm 내지 0.35 mm 인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 포어 사이즈가 상기 범위보다 작을 경우, 함침이 어려울 뿐만 아니라 충전량 대비 사용량 효율 적다는 문제점이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 포어 사이즈가 상기 범위보다 클 경우, 충전량 대비 사용량 효율은 좋으나 포어 사이즈가 지나치게 커서 내용물의 안정도가 좋지 않으며 화장료를 포집하고 있는 힘이 작아서 조금의 충격에도 내용물이 배출된다는 문제점이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본원의 일 구현예에 있어서, 상기 포어 길이가 상기 범위보다 작을 경우, 화장료 조성물을 담지하는 포어 공간이 작아 화장료의 함침이 어려우며, 상기 범위보다 클 경우 포어 공간이 지나치게 커서 화장료의 배출 조절능력이 떨어지는 문제점이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드형 발포 폼은 애스커(ASKER) 경도기 F형(Type) 기준으로, 경도가 10 내지 70, 10 내지 60, 10 내지 50, 10 내지 40, 10 내지 30, 또는 10 내지 20인 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 화장료 조성물 함침용 하이브리드형 발포 폼은 폴리에테르폴리올 및 폴리에스테르폴리올의 단순한 혼합에 의하여 형성되는 것이 아니라, 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올 사이의 에테르-에스테르의 화학적 결합을 형성하는 공중합 반응에 의하여 형성된 하이브리드형 공중합체를 포함한다. 본원의 구현예들에 있어서, 상기 화학적 결합에 의하여 단일한 골격 구조를 형성함으로써, 내화학성, 내가수분해성 및/또는 내구성이 우수한 특정 재질의 하이브리드형 발포 폼을 제공할 수 있으며, 종래 우레탄 폼과 비교할 때, 다양한 물성의 구현이 가능하고 계면 및 벌크 상에서의 액 안정성 확보가 가능하다.
본원의 구현예들에 있어서, 내가수분해성이 우수한 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 의 하이브리드형 발포 폼을 제공할 수 있기 때문에, 폴리에스테르폴리올 폼만을 사용하는 경우에 있어서, 화장료 조성물을 구성하는 유상 성분 및 수상 성분 중 수상 성분에 의해 우레탄 폼의 망상 골격에 가수분해가 일어나는 문제점을 해결할 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 내구성이 우수한 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼을 제공할 수 있기 때문에, 폴리에테르폴리올 폼만을 사용하는 경우, 사용자가 퍼프 등의 화장도구를 이용하여 폼에 반복적 및 지속적으로 가하게 되는 압력 때문에 폼이 마모되어 강도가 저하되는 안정성 문제를 해결할 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 본원의 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼을 화장료 조성물의 함침재로서 사용시, 시간 경과에 따른 제형의 분리 없이, 내용물의 안정성 확보가 가능하다.
본원의 구현예들에 있어서, 본원의 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼은 원소의 종류나 결합의 형태 및 구조에 따른 극성의 변화에 의해 수용성과 지용성의 성질을 조절할 수 있으며, 이에 따라 함께 사용하는 화장료 조성물의 종류를 다양하게 선택할 수 있다.
본원의 제 2 측면은, 화장료 조성물; 및 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼을 포함하고, 상기 하이브리드형 발포 폼에 상기 화장료 조성물이 함침된 것인, 화장품 키트를 제공한다.
상기 하이브리드형 발포 폼은 상기 본원의 제 1 측면 및 구현예들에 따른 것을 포함하며, 상기 본원의 제 1 측면에 따른 하이브리드형 발포 폼에 대하여 기재된 내용은 본원의 제 2 측면에 대하여 모두 적용된다.
본원의 일 구현예에 있어서, 화장품 키트는 도포용 퍼프를 추가 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 화장품 키트는 상기 하이브리드형 발포 폼에 상기 화장료 조성물이 함침된 화장료 조성물을 수용하는 용기를 추가 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 화장품 키트는 상기 하이브리드형 발포 폼에 상기 화장료 조성물이 함침된 화장료 조성물을 수용하는 내부 용기 및 상기 내부 용기를 수용하는 외부 용기를 추가 포함할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 화장품 키트는, 도포용 어플리케이터; 화장료 조성물이 함침된 함침재; 상기 함침재를 내장한 내부 용기; 및 상기 내부 용기를 수용하는 외부용기를 포함하는 팩트 타입일 수 있으며, 상기 함침재는 본원의 일 구현예에 따른 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼이다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 도포용 어플리케이터는 브러쉬, 퍼프, 스펀지, 롤러 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체는, 상기 폴리에테르폴리올 형성용 단량체 또는 올리고머, 또는 에테르 구조-함유 폴리올을 나타내는 X; 및, 상기 폴리에스테르폴리올 형성용 단량체 또는 올리고머, 또는 에스테르 구조-함유 폴리올을 나타내는 Y를 공중합하여 형성되는 공중합체를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체는 상기 폴리에테르폴리올(X)과 상기 폴리에스테르폴리올(Y)로 형성되는 (XY)nX인 것을 포함하는 것이고 상기 n은 1이상의 수인 것을 포함하는 것인 하이브리드형 발포 폼을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 하이브리드 공중합체 (XY)nX는 상기 폴리에테르폴리올 형성용 단량체 또는 올리고머, 또는 에테르 구조-함유 폴리올을 나타내는 X; 및, 상기 폴리에스테르폴리올 형성용 단량체 또는 올리고머, 또는 에스테르 구조-함유 폴리올을 나타내는 Y를 n : n+1의 비율로 공중합하여 형성되는 것이다. 예를 들어, 상기 n은 1 이상의 수이며, 구체적으로, 1 내지 2000, 1 내지 1500, 또는1 내지 1000, 10 내지 2000, 10 내지 1500, 10 내지 1000, 20 내지 2000, 20 내지 1500, 20 내지 1000, 30 내지 2000, 30 내지 1500, 30 내지 1000, 40 내지 2000, 40 내지 1500, 40 내지 1000, 50 내지 2000, 50 내지 1500, 50 내지 1000, 60 내지 2000, 60 내지 1500, 60 내지 1000, 70 내지 2000, 70 내지 1500, 70 내지 1000, 80 내지 2000, 80 내지 1500, 80 내지 1000, 90 내지 2000, 90 내지 1500, 90 내지 1000, 100 내지 2000, 100 내지 1500, 100 내지 1000, 200 내지 2000, 200 내지 1500, 200 내지 1000, 300 내지 2000, 300 내지 1500, 300 내지 1000, 400 내지 2000, 400 내지 1500, 400 내지 1000, 500 내지 2000, 500 내지 1500, 500 내지 1000, 600 내지 2000, 600 내지 1500, 600 내지 1000, 700 내지 2000, 700 내지 1500, 700 내지 1000, 800 내지 2000, 800 내지 1500, 800 내지 1000, 900 내지 2000, 900 내지 1500, 또는 900 내지 1000일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체 (XY)nX는 하기 화학식 1과 같이 표현될 수 있으며, 하기 화학식 1에서 R은 알킬렌기 또는 에테르 올리고머를 포함하는 것이고, R'은 알킬렌 또는 에스테르 올리고머를 포함하는 것이며, 상기 알킬렌, 에테르 올리고머, 및 에스테르 올리고머는 포화 또는 불포화 탄소 결합을 포함하고 선형 또는 분지형의 구조를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다:
[화학식 1]
Figure 112016051977202-pat00002
상기 화학식 1 에서 m은 1 이상의 수, 예를 들어, 구체적으로, 1 내지 2000, 1 내지 1500, 또는1 내지 1000, 10 내지 2000, 10 내지 1500, 10 내지 1000, 20 내지 2000, 20 내지 1500, 20 내지 1000, 30 내지 2000, 30 내지 1500, 30 내지 1000, 40 내지 2000, 40 내지 1500, 40 내지 1000, 50 내지 2000, 50 내지 1500, 50 내지 1000, 60 내지 2000, 60 내지 1500, 60 내지 1000, 70 내지 2000, 70 내지 1500, 70 내지 1000, 80 내지 2000, 80 내지 1500, 80 내지 1000, 90 내지 2000, 90 내지 1500, 90 내지 1000, 100 내지 2000, 100 내지 1500, 100 내지 1000, 200 내지 2000, 200 내지 1500, 200 내지 1000, 300 내지 2000, 300 내지 1500, 300 내지 1000, 400 내지 2000, 400 내지 1500, 400 내지 1000, 500 내지 2000, 500 내지 1500, 500 내지 1000, 600 내지 2000, 600 내지 1500, 600 내지 1000, 700 내지 2000, 700 내지 1500, 700 내지 1000, 800 내지 2000, 800 내지 1500, 800 내지 1000, 900 내지 2000, 900 내지 1500, 또는 900 내지 1000일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 R 및 R'은 각각 독립적으로 1 내지 1000, 100 내지 1000, 200 내지 1000, 300 내지 1000, 400 내지 1000, 500 내지 1000, 600 내지 1000, 700 내지 1000, 800 내지 1000, 900 내지 1000, 1 내지 900, 100 내지 900, 200 내지 900, 300 내지 900, 400 내지 900, 500 내지 900, 600 내지 900, 700 내지 900, 800 내지 900, 1 내지 800, 100 내지 800, 200 내지 800, 300 내지 800, 400 내지 800, 500 내지 800, 600 내지 800, 700 내지 800, 1 내지 700, 100 내지 700, 200 내지 700, 300 내지 700, 400 내지 700, 500 내지 700, 600 내지 700, 1 내지 600, 100 내지 600, 200 내지 600, 300 내지 600, 400 내지 600, 500 내지 600, 1 내지 500, 100내지 500, 200 내지 500, 300 내지 500, 400 내지 500, 1 내지 400, 100 내지 400, 200 내지 400, 300 내지 400, 1 내지 300, 100 내지 300, 200 내지 300, 1 내지 200, 100 내지 200, 1 내지 100, 10 내지 100, 20 내지 100, 30 내지 100, 40 내지 100, 50 내지 100, 60 내지 100, 70 내지 100, 80 내지 100, 또는 90 내지 100의 탄소수를 가지는 것 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체는 공지의 폴리에테르폴리올 또는 폴리에스테르폴리올을 추가 포함하여 호환성을 확보할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에테르폴리올의 단량체는 알킬렌 옥사이드, 다이올, 트리올, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하고; 상기 폴리에스테르폴리올의 단량체는 카르복실기를 2 이상 포함하는 유기산을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 폴리에테르폴리올의 단량체는 알킬렌 옥사이드(alkylene oxide), 다이올(diol), 트리올(triol), 또는 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하고; 상기 폴리에스테르폴리올의 단량체는 카르복실기를 2 이상 포함하는 유기산을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 상기 폴리에테르폴리올의 단량체는 에틸렌 옥사이드(etylene oxide) 및 프로필렌 옥사이드(propylene oxide)로 이루어진 군에서 선택되는 알킬렌 옥사이드; 디프로필렌글라이콜(dipropylene glycol, 이하 "DPG" 라고도 함), 모노에틸렌글라이콜(mono-ethylene glycol, 이하 " MEG" 라고도 함), 및 프로필렌글라이콜(propylene glycol, 이하 "PG" 라고도 함)로 이루어진 군에서 선택되는 다이올; 또는, 글리세린(glycerin) 및 트리메틸올프로판(trimethylol propane, 이하 "TMP" 라고도 함)으로 이루어진 군에서 선택되는 트리올; 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에스테르폴리올의 단량체는 카르복실기를 2 이상 포함하는 탄소수 2 내지 20의 다가 유기산을 포함하며, 예를 들어, 고급지방산, 포화지방산, 또는 불포화지방산을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 다가 유기산의 탄소수는 2 내지 20, 2 내지 18, 2 내지 16, 2 내지 14, 2 내지 12, 2 내지 10, 2 내지 8, 2 내지 6, 또는 2 내지 4일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 카르복실기를 2 이상 포함하는 다가 유기산 은 아디픽산, 옥살산 및 석신산으로 이루어진 군에서 선택되는 것은 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 폴리에스테르폴리올의 단량체는 대두유, 피마자유, 구연산, 팔미트산, 미리스트산, 올레인산, 스테아린산, 리놀레인산, 및 리놀렌산으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체의 분자량은 100 내지 10000, 100 내지 9000, 100 내지 8000, 100 내지 7000, 100 내지 6000, 100 내지 5000, 100 내지 4000, 100 내지 3000, 100 내지 2000, 1000 내지 10000, 1000 내지 9000, 1000 내지 8000, 1000 내지 7000, 1000 내지 6000, 1000 내지 5000, 1000 내지 4000, 1000 내지 3000, 1000 내지 2000, 2000 내지 10000, 2000 내지 9000, 2000 내지 8000, 2000 내지 7000, 2000 내지 6000, 2000 내지 5000, 2000 내지 4000, 2000 내지 3000, 3000 내지 10000, 3000 내지 9000, 3000 내지 8000, 3000 내지 7000, 3000 내지 6000, 3000 내지 5000, 3000 내지 4000, 4000 내지 10000, 4000 내지 9000, 4000 내지 8000, 4000 내지 7000, 4000 내지 6000, 4000 내지 5000, 5000 내지 10000, 5000 내지 9000, 5000 내지 8000, 5000 내지 7000, 5000 내지 6000, 6000 내지 10000, 6000 내지 9000, 6000 내지 8000, 6000 내지 7000, 7000 내지 10000, 7000 내지 9000, 7000 내지 8000, 8000 내지 10000, 또는 8000 내지 9000이고, 보다 바람직하게는 2500 내지 3500, 3500 내지 4500, 4500 내지 5500, 또는 5500 내지 6500인 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드 공중합체의 녹는점은 120℃ 내지 240℃, 120℃ 내지 230℃, 120℃ 내지 220℃, 120℃ 내지 210℃, 120℃ 내지 200℃, 120℃ 내지 190℃, 120℃ 내지 180℃, 120℃ 내지 170℃, 120℃ 내지 160℃, 120℃ 내지 150℃, 120℃ 내지 140℃, 또는 120℃ 내지 130 ℃인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드형 발포 폼은 개방된 포어(open pore)를 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드형 발포 폼은 상기 포어의 수가 70 ppi 내지 120 ppi, 70 ppi 내지 110 ppi, 70 ppi 내지 100 ppi, 80 ppi 내지 120 ppi, 80 ppi 내지 110 ppi, 80 ppi 내지 100 ppi, 90 ppi 내지 120 ppi, 90 ppi 내지 110 ppi, 또는 90 ppi 내지 100 ppi이고, 상기 포어의 길이가 0.01 mm 내지 0.35 mm, 0.05 mm 내지 0.35 mm, 0.10 mm 내지 0.35 mm, 0.15 mm 내지 0.35 mm, 0.20 mm 내지 0.35 mm, 0.25 mm 내지 0.35 mm, 또는 0.30 mm 내지 0.35 mm인 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 포어 사이즈가 상기 범위보다 작을 경우, 함침이 어려울 뿐만 아니라 충전량 대비 사용량 효율 적다는 문제점이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 포어 사이즈가 상기 범위보다 클 경우, 충전량 대비 사용량 효율은 좋으나 포어 사이즈가 지나치게 커서 내용물의 안정도가 좋지 않으며 화장료를 포집하고 있는 힘이 작아서 조금의 충격에도 내용물이 배출된다는 문제점이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 포어 길이가 상기 범위보다 작을 경우, 화장료 조성물을 담지하는 포어 공간이 작아 화장료의 함침이 어려우며, 상기 범위보다 클 경우 포어 공간이 지나치게 커서 화장료의 배출 조절능력이 떨어지는 문제점이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드형 발포 폼은 애스커(ASKER) 경도기 F형(Type) 기준으로, 경도가 10 내지 70, 10 내지 60, 10 내지 50, 10 내지 40, 10 내지 30, 또는 10 내지 20인 것을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드형 발포 폼에 침지되는 상기 화장료 조성물은 점도가 4000 cps 내지 20000 cps, 5000 cps 내지 20000 cps, 6000 cps 내지 20000 cps, 7000 cps 내지 20000 cps, 8000 cps 내지 20000 cps, 9000 cps 내지 20000 cps, 10000 cps 내지 20000 cps, 11000 cps 내지 20000 cps, 12000 cps 내지 20000 cps, 13000 cps 내지 20000 cps, 14000 cps 내지 20000 cps, 15000 cps 내지 20000 cps, 16000 cps 내지 20000 cps, 17000 cps 내지 20000 cps, 18000 cps 내지 20000 cps, 또는 19000 cps 내지 20000 cps인 것을 포함하는 것이나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드형 발포 폼에 함침되는 화장료 조성물은 점도가 4,000 cps 미만일 경우에는 함침 전의 벌크상태 내용물의 분리가 빨리 일어나 부적합하며, 20,000 cps 초과의 내용물은 점도가 너무 높아 함침이 어렵고, 쿠션의 장점인 얇고 가벼운 사용감이 줄어든다는 문제점이 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 하이브리드형 발포 폼에 함침되는 화장료 조성물은 메이크업 베이스 (Make-Up Base), 비비크림 (Blemish Balm), 파운데이션 (Foundation), 프라이머 (Primer), 블러셔 (Blusher) 또는 선스크린 (Sunscreen)을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본원의 구현예들에 있어서, 상기 화장료 조성물 함침용 하이브리드형 발포 폼은 폴리에테르폴리올 및 폴리에스테르폴리올의 단순한 혼합에 의하여 형성되는 것이 아니라, 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올 사이의 에테르-에스테르의 화학적 결합을 형성하는 공중합 반응에 의하여 형성된 하이브리드형 공중합체를 포함한다. 본원의 구현예들에 있어서, 상기 화학적 결합에 의하여 단일한 골격 구조를 형성함으로써, 내화학성, 내가수분해성 및/또는 내구성이 우수한 특정 재질의 하이브리드형 발포 폼을 제공할 수 있으며, 종래 우레탄 폼과 비교할 때, 다양한 물성의 구현이 가능하고 계면 및 벌크 상에서의 액 안정성 확보가 가능하다.
본원의 구현예들에 있어서, 내가수분해성이 우수한 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 의 하이브리드형 발포 폼을 제공할 수 있기 때문에, 폴리에스테르폴리올 폼만을 사용하는 경우에 있어서, 화장료 조성물을 구성하는 유상 성분 및 수상 성분 중 수상 성분에 의해 우레탄 폼의 망상 골격에 가수분해가 일어나는 문제점을 해결할 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 내구성이 우수한 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼을 제공할 수 있기 때문에, 폴리에테르폴리올 폼만을 사용하는 경우, 사용자가 퍼프 등의 화장도구를 이용하여 폼에 반복적 및 지속적으로 가하게 되는 압력 때문에 폼이 마모되어 강도가 저하되는 안정성 문제를 해결할 수 있다.
본원의 구현예들에 있어서, 본원의 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼을 화장료 조성물의 함침재로서 사용시, 시간 경과에 따른 제형의 분리 없이, 내용물의 안정성 확보가 가능하다.
본원의 구현예들에 있어서, 본원의 폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는 하이브리드형 발포 폼은 원소의 종류나 결합의 형태 및 구조에 따른 극성의 변화에 의해 수용성과 지용성의 성질을 조절할 수 있으며, 이에 따라 함께 사용하는 화장료 조성물의 종류를 다양하게 선택할 수 있다.
이하, 본원에 대하여 실시예를 이용하여 좀더 구체적으로 설명하지만, 하기 실시예는 본원의 이해를 돕기 위하여 예시하는 것일 뿐, 본원의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[ 실시예 ]
1. 대조군 및 실험군의 특정 및 제조
(1) 대조군 및 실험군의 특정
종래의 폴리에테르폴리올 폼과 폴리에스테르폴리올 폼을 대조군으로 설정하고, 본원의 하이브리드형 발포 폼을 실험군으로 설정하였다.
(2) 폴리에테르폴리올 폼의 제조
폴리에테르폴리올A(분자량 6000) 50 중량부, 공중합체 폴리에테르폴리올부 B(분자량 3000) 50 중량부, cell opener 1.2 중량부, 실리콘계면활성제 0.8 중량부, 디에탄올아민 1.0 중량부, 물 3.9 중량부, 및 촉매 0.44 중량부를 배합하면서 제조하였다. 이를 변성 메틸렌다이페닐디이소시아네이트(MDI, (NCO%=29.8, 상품명 CG-3000(금호화학))를 사용하여 Index 100인 량으로 하여 저압 혼합기계를 사용하여 반응시켰다. 성분들은 약 25℃에서 접촉시켰다. 생성된 반응혼합물은 60℃ 금형에 분배하고 실온에서 5분간 경화시켰다. 금형에서 꺼낸 후, 폼시편을 충분히 압축하여 셀 영역을 개방하여 제조하였다.
(3) 폴리에스테르폴리올 폼의 제조
폴리에스테르폴리올 A(분자량 3000) 50 중량부, 폴리에스테르폴리올부 B(분자량 1000) 50중량부, cell opener 1.2 중량부, 실리콘계면활성제 0.8 중량부, 디에탄올아민 1.0 중량부, 물 3.9 중량부, 및 촉매 0.47 중량부를 배합하면서 제조하였다. 이를 변성 MDI (NCO%=29.8, 상품명 CG-3000(금호화학))를 사용하여 Index 100인 량으로 하여 저압 혼합기계를 사용하여 반응시켰다. 성분들은 약 25℃에서 접촉시켰다. 생성된 반응혼합물은 60℃ 금형에 분배하고 실온에서 5분간 경화시켰다. 금형에서 꺼낸 후, 폼시편을 충분히 압축하여 셀 영역을 개방하여 제조하였다.
(4) 하이브리드형 발포 폼의 제조
폴리에테르폴리올 및 폴리에스테르 폴리올의 하이브리드 공중합체 A(상기 하이브리드형 폴리올 공중합체 내 폴리에테르폴리올부분의 분자량 3000) 50 중량부, cell opener 1.2 중량부, 실리콘계면활성제 0.8 중량부, 디에탄올아민 1.0 중량부, 물 3.9 중량부, 및 촉매 0.44 중량부를 배합하면서 제조하였다. 이를 변성 MDI (NCO%=29.8, 상품명 CG-3000(금호화학))를 사용하여 Index 100인 량으로 하여 저압 혼합기계를 사용하여 반응시켰다. 성분들은 약 25℃에서 접촉시켰다. 생성된 반응혼합물은 60℃ 금형에 분배하고 실온에서 5분간 경화시켰다. 금형에서 꺼낸 후, 폼시편을 충분히 압축하여 셀 영역을 개방하였다. 상기 과정을 통해 제조된 하이브리드 발포 폼은 애스커 경도가 10 내지 70, 포어사이즈는 70 내지 120 ppi였다.
도 1은, 본 실시예에 의하여 제조된 하이브리드 발포 폼의 사진이고; 도 2는, 본 실시예의 화장료 조성물이 함침된 하이브리드 발포 폼의 사진이고; 도 3은, 본 실시예에 의하여 제조된 하이브리드 발포 폼의 광학현미경에 의한 사진이다.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 제조된 하이브리드 발포 폼은 48 mm X 8mm로 재단되었으며, 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 제조된 하이브리드 발포 폼은 개방된 포어를 포함하여, 상기 내부의 포어 사이즈 측정 결과, 0.1 mm 내지 0.35 mm의 포어 크기를 갖는다 (광학현미경 OLYMPUS BX51, 10x /0.3 배율).
2. 내화학성에 따른 변형 안정도 실험
발포 폼에 화장료 조성물을 함침시키면 시간 경과에 따라 발포 폼의 부피가 팽창하는 현상이 나타날 수 있으며, 일정한 크기의 용기 내부에 발포 폼을 내장하기 위해서는 이러한 부피 팽창 현상을 고려하지 않을 수 없다. 이러한 현상은 특히 폴리에테르폴리올 폼의 경우에 두드러지게 나타나는 바, 본원의 하이브리드형 발포 폼이 이러한 문제점을 해결할 수 있는지 확인하는 실험을 수행하였다.
화장료 조성물 구성 원료에 포함되는 에스터 오일, 극성 유기자외선 차단제, 및 휘발성 실리콘 오일을 각각 함침시켜 80℃에서 20분간 유지한 후, 각각의 우레탄 폼의 크기를 측정하여, 함침 전 발포 폼의 부피와 비교하여 발포 폼의 부피 팽창 정도를 확인하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
상기 사용된 에스터 오일은 세틸에틸헥사노에이트, 디이소스테아릴말레이트, 부틸렌글라이콜디카프릴레이트/디카프레이트, 디카프릴릴카보네이트, 네오펜틸글라이콜디헵타노에이트를 이용하였다. 극성 유기자외선 차단제는 에틸헥실메톡시신나메이트, 헥실헥실살리실레이트, 이소아밀-P-메톡시신나메이트가 대표적으로 사용되었다. 휘발성 실리콘 오일은 사이클로헥사실록산, 사리클로펜타실록산, 사이클로메치콘이 사용되었다.
[표 1]
Figure 112016051977202-pat00003
상기 표 1에서 나타난 바와 같이, 에스터 오일 및 극성 유기 자외선 차단제, 휘발성 실리콘 오일을 함침한 결과값에서 본원의 하이브리드 발포 폼은 폴리에테르폴리올 폼의 부피팽창률의 절반 정도의 수치를 나타내고 있는 것을 확인 할 수 있었다. 따라서, 기존의 폴리에테르폴리올 폼과 비교하여 내화학성에 따른 변형 안정도가 우수한 것을 확인할 수 있다.
3. 내가수분해성 안정도 실험
화장료 조성물은 다양한 제형으로 사용되므로, 발포 폼은 유분 및 수분에 강한 재질이어야 한다. 기존의 폴리에스테르폴리올 폼은 가수분해성을 갖고 있기 때문에 화장품에 사용되기 어려운 점이 있었다. 이에, 본원의 하이브리드 발포 폼이 이러한 문제점을 해결할 수 있을 것인지 확인하는 실험을 수행하였다.
발포 폼의 가수분해되는 특성을 평가하고자 10% 염산 및 질산에 폴리에스테르폴리올 폼 및 하이브리드 발포 폼을 상온에서 7일간 함침시킨 후 상기 폼들의 무너짐 상태를 확인하였다. 실험은 가속조건하에서 진행하기 위해, 산촉매인 염산 및 질산을 각각 10 wt%로 이용하였다.
[표 2]
Figure 112016051977202-pat00004
※ 평가 기준 (O : 무너지지 않음 , X : 무너짐)
상기 표 2와 같이 하이브리드 발포 폼은 가수분해에 대하여 안정하나, 폴리에스테르폴리올 폼은 무너지는 현상을 보이는 것을 확인 할 수 있었다.
4. 내구성 실험
내구성 실험을 위한 화장료 조성물은 하기 표 3의 조성에 따라 제조되었다.
[표 3]
Figure 112016051977202-pat00005
상기 표 3과 같은 조성을 갖는 화장료 조성물을 제조하였다. 화장료 조성물은 상기 유상성분과 점증제를 우선 혼합한 후, 점증제가 포함된 유상성분에 피그먼트를 넣고 호모믹서로 잘 분산시킨 후, 이곳에 수상성분을 천천히 투입하고 호모 믹서를 이용하여 유화시켜 저점도의 W/O 타입의 파운데이션을 제조한다. W/O 타입은 내상에 물을 포함하고 외상을 오일이 감싸고 있는 형태를 말한다.
실제로 본원의 하이브리드 발포 폼을 화장품의 일부로 사용하는 경우, 도포용 퍼프를 이용하여 지속적인 압력과 마찰을 가하게 되는 바, 이로 인해 손상된 발포 폼은 목적에 부적합하기 때문에 충분한 내구성을 가져야 한다. 따라서, 본원의 하이브리드 발포 폼이 기존의 발포 폼과 비교하여 보다 우수한 내구성을 갖는지 확인하는 실험을 수행하였다.
폴리에테르 폼, 폴리에스테르 폼 및 하이브리드형 발포 폼에 표 3에 따라 만들어진 화장료 조성물을 각각 12g을 함침시킨 후 화장료가 함침된 각각의 폼에 동일한 압으로 10회 반복하여 누른 후, 25℃ 항온조에서 24시간 보관하는 과정을 4주간 매일 반복하여 실험 후 하기 표 4와 같이 육안 관찰하여 평가하였다.
[표 4]
Figure 112016051977202-pat00006
※ 안정성 평가 기준 (○: 양호, △ : 보통 , X : 나쁨)
상기 표 4에서 볼 수 있듯이, 폴리에테르폴리올 폼, 폴리에스테르폴리올 폼, 하이브리드 발포 폼에 지속적이고 반복적인 압력을 가하였다. 침적된 화장료 조성물은 W/O 타입이며, 4주일간 테스트시 진행시 가장 좋은 내구성을 보이는 것을 확인하였다.
전술한 본원의 예시는 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 반드시 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 화장료 조성물;
    폴리에테르폴리올과 폴리에스테르폴리올의 하이브리드 공중합체를 포함하는, 하이브리드형 발포 폼; 및
    도포용 퍼프
    를 포함하는, 화장품 키트로서,
    상기 하이브리드형 발포 폼에 상기 화장료 조성물이 함침된 것이며,
    상기 하이브리드 공중합체는 (XY)nX로서 표시되는 공중합체를 포함하는 것으로서,
    상기 n은 1 이상의 수이고,
    상기 하이브리드 공중합체는, 상기 폴리에테르폴리올 형성용 단량체 또는 올리고머, 또는 에테르 구조-함유 폴리올을 나타내는 상기 X; 및, 상기 폴리에스테르폴리올 형성용 단량체 또는 올리고머, 또는 에스테르 구조-함유 폴리올을 나타내는 상기 Y를 공중합하여 형성되는 공중합체이고,
    상기 하이브리드 공중합체의 분자량이 100 내지 10,000인 것인,
    화장품 키트.
  10. 삭제
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 하이브리드형 발포 폼에 상기 화장료 조성물이 함침된 화장료 조성물을 수용하는 용기를 추가 포함하는, 화장품 키트.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 하이브리드형 발포 폼을 수용하는 내부 용기 및 상기 내부 용기를 수용하는 외부 용기를 추가 포함하는, 화장품 키트.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 폴리에테르폴리올의 단량체는 알킬렌 옥사이드, 다이올, 트리올, 및 이들의 조합들로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하고,
    상기 폴리에스테르폴리올의 단량체는 카르복실기를 2 이상 포함하는 유기산을 포함하는 것인, 화장품 키트.
  16. 삭제
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 하이브리드형 발포 폼은 개방된 포어(open pore)를 포함하는 것인, 화장품 키트.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 하이브리드형 발포 폼은 상기 포어의 수가 70 ppi 내지 120 ppi이고, 상기 포어의 길이가 0.01 mm 내지 0.35 mm인 것을 포함하는 것인, 화장품 키트.
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 하이브리드형 발포 폼은 애스커(ASKER) 경도기 F형을 기준으로, 경도가 10 내지 70인 것을 포함하는 것인, 화장품 키트.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 화장료 조성물은 점도가 4,000 cps 내지 20,000 cps인 것을 포함하는 것인, 화장품 키트.
  21. 제 9 항에 있어서,
    상기 화장료 조성물은 메이크업 베이스, 비비 크림, 파운데이션, 프라이머, 블러셔 또는 선스크린을 포함하는 것인, 화장품 키트.
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