KR102364647B1

KR102364647B1 - 표면 개질용 기능성 조성물

Info

Publication number: KR102364647B1
Application number: KR1020170067817A
Authority: KR
Inventors: 조현; 유지희; 김경환; 김정훈; 손성길; 오주영; 황성록
Original assignee: 주식회사 엘지생활건강
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2017-05-31
Publication date: 2022-02-18
Also published as: KR20180131162A

Abstract

본 발명은 표면 개질용 기능성 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 조성물은 모발, 피부, 가죽, 또는 섬유의 단백질의 하이드록시와 실란 커플링을 통해 상기 모발, 피부, 가죽, 또는 섬유에 손상 없이 공유결합을 형성시킴으로써 기능성 성분의 효과를 향상시킬 뿐만 아니라, 효과의 지속력 또한 향상시켜 반영구적으로 원하는 표면 개질 효과를 극대화시킬 수 있다.

Description

표면 개질용 기능성 조성물 {Functional composition for surface modification}

본 발명은 모발, 피부, 가죽, 또는 섬유에 손상 없이 반영구적인 표면 개질 효과를 지속적으로 부여할 수 있는 표면 개질용 기능성 조성물에 관한 것이다.

단백질은 아미노산의 알파 카르복실기 (alpha-carboxyl)와 다음 아미노산의 알파 아미노기 (alpha-amino)간 탈수화 반응을 통해 결합한 펩타이드 결합으로 이루어져 있다. 펩타이드는 펩타이드 결합을 한 아미노산의 수 (구성 아미노산의 수)에 따라서 2~10개인 것을 올리고펩타이드 (oligopeptide), 10~50개인 것을 폴리펩타이드 (polypeptide), 그리고 50개 이상인 것을 단백질 (protein)이라고 한다. 이러한 단백질의 구성 단위 또는 전구 물질인 아미노산은 매우 적은 양이지만, 모든 세포의 일부를 구성하고 있다.

한편, 모발. 피부, 섬유, 및 가죽은 공통적으로 단백질을 포함하고 있다. 모발 구성 성분 중 65~95%는 케라틴 단백질이고, 무수 상태의 모발 섬유 구성을 살펴보면, 약 90~97%의 단백질 및 약 2%의 지질로 구성되며, 나머지는 핵산, 탄수화물, 및 무기 물질로 구성된다. 폴리펩타이드를 구성하는 아미노산의 종류 및 구성은 단백질의 종류에 따라 다르며, 모발의 대부분을 차지하고 있는 모발 케라틴을 구성하는 아미노산의 종류로는 시스틴, 아스파틱산, 글루타민산, 세린, 히스티딘, 글리신, 알기닌, 트레오닌, 알라닌, 프롤린, 타이로신, 발린, 메티오닌, 이소로이신, 로이신, 페닐알라닌, 라이신, 트립토판등의 18종의 아미노산이 존재하는 것으로 알려져 있다. 피부 역시 위와 같은 18종의 아미노산을 포함하고 있고, 주로 표피 케라틴과 피부 콜라겐 단백질로 구성되어 있다. 그 중 하이드록시가 포함된 아미노산으로는 세린, 타이로신, 및 트레오닌이 있으며, 세린은 모발 케라틴의 7.4~10.6%, 표피 케라틴의 16.5%, 피부 콜라겐의 3.5% 가량 포함되어 있고, 타이로신은 모발 케라틴의 2.2~3.0%, 표피 케라틴의 3.4~5.7%, 피부 콜라겐의 0.3% 가량 포함되어 있으며, 트레오닌은 모발 케라틴의 7.0~8.5%, 표피 케라틴의 3.4%, 피부 콜라겐의 1.8% 가량 포함되어 있다. 섬유는 천연 섬유와 인조 섬유로 나눠질 수 있는데, 천연 섬유 중 동물체로부터 얻은 섬유를 동물성 섬유라고 하며, 화학적 성분이 단백질이므로 단백질계 섬유라고도 한다. 단백질계 섬유는 동물의 털에서 얻은 섬유와 누에고치로부터 얻은 섬유가 있으며, 동물의 털에서 얻은 섬유는 면양의 털로부터 얻은 모 섬유와 산양, 낙타, 토끼, 말, 소, 기타 동물들로부터 얻는 헤어 섬유로 나눌 수 있다. 이들 모발, 피부, 가죽, 및 단백질계 섬유는 물 또는 중성 용매와 같은 온화한 조건에서는 매우 강한 단백질의 일종이지만, 일상 생활에서 일어나는 빗질, 드라이어의 열, 염색, 퍼머, 일상생활에서의 물리적인 마찰, 세탁, 일광, 다림질의 열, 오염의 흡착, 자외선에의 노출, 고온 및 저온에의 노출, 해수, 풀장의 석회분 등 물리/화학적 처리 및 환경적 스트레스에 의해 쉽게 손상될 수 있다. 이에 따라 손상된 모발, 피부, 가죽, 및 섬유는 내외부의 단백질이 용출되어 다공성화가 진행되고 거칠어지면서 부드러움 및 탄력이 떨어질 수 있고 마찰력 증가로 인해 손질이 어려워지며, 윤기가 떨어지고 색상이 탁해지는 등의 문제가 발생할 수 있다.

따라서 모발, 피부, 섬유, 및 가죽 등의 기질 표면 특성을 개선하여 아름답고 건강한 모습을 유지하기 위해 처리제를 사용하게 된다. 특히, 윤기, 부드러움 및 매끄러움은 개선하고자 하는 중요한 대표적인 표면 특성 중 하나이다. 이러한 윤기, 부드러움 및 매끄러움을 부여하기 위한 처리제의 대표 예시로, 모발에 있어서, 샴푸, 린스 트리트먼트, 왁스, 스프레이, 무스, 헤어로션, 에센스, 헤어 크림, 팩, 마스크, 시트 등 모발에 사용할 수 있는 화장품 제제들이 있고, 피부에 있어서, 스킨, 로션, 에센스, 세럼, 크림, 젤, 파운데이션, 파우더, 메이크업베이스, 포인트 메이크업, 마스크, 패치 등 피부에 사용할 수 있는 화장품 제제들이 있으며, 섬유에 있어서도, 섬유 유연제, 섬유 염색제, 세탁세제, 트리트먼트제, 전후 처리제, 세탁 보조제, 부분 오염 제거제, 스프레이 등의 섬유에 사용할 수 있는 섬유 케어 제제를 들 수 있다. 또한, 가죽 제품에 있어서도 크림, 로션, 에센스, 세럼, 젤, 왁스, 스프레이, 세정제, 크리너, 부분 오염 제거제, 연고타입, 광택제, 스트립, 시트 등 가죽 처리용의 제제를 들 수 있다.

또한, 일반적으로 화장료라 함은 신체를 청결히 하고, 미화하고, 매력을 증가시키고, 용모를 변화시키고, 또는 피부나 모발을 건강하게 유지하기 위하여 신체에 도포, 산포, 기타 이들에 유사한 방법으로 사용하는 것을 목적으로 한 것으로서, 인체에 대한 작용이 경미한 것을 말한다 라고 정의되어 있다. 이와 같은 화장료는 피부, 모발, 손톱 및 발톱 등과 같은 인체의 다양한 부위를 건강하고 아름답게 유지하기 위한 다양한 기능들을 포함하고 있으며, 그 중 보습, 윤기, 광택, 컨디셔닝 부여 등이 화장료의 주요 기능 중 하나라고 볼 수 있다.

이러한 화장료를 구성하는 일반적인 원료로는 유지, 왁스, 탄화수소, 고급지방산, 고급 알콜, 에스텔유, 실리콘유 등과 같은 유성원료, 음이온, 양이온, 양쪽성, 비이온계 계면활성제, 보습제, 점증제 및 피막형성제로 사용되는 고분자화합물, 자외선흡수 및 차단제, 산화방지제, 금속이온 봉쇄제, 염료 및 안료를 포함한 색재, 향료, 방부제 등을 포함하고 있다

이 외에 또한, 특별한 성능을 제공하기 위한 성분으로 유지 및 천연 또는 합성지방산, 지방알코올, 알코올, 알킬글리세릴에테르, 에스테르, 탄화수소, 실리콘, 불소 화합물, 다가알콜, 당류, 천연 또는 합성 고분자, 왁스, 비타민류, 호르몬류, 아미노산, 펩타이드, 단백질, 동식물 추출물, 광물 추출물 및 이들의 유도체 등을 포함할 수 있다.

그러나 이러한 조성물에 포함된 기능성 성분은 대부분 단순 흡착에 의해 효과를 부여하게 된다. 이에, 조성물 처리 후 일상 생활에서 일어나는 다양한 외부 환경에 의해 윤기가 지속적으로 감소하게 되며, 세정 후에는 기능성 성분의 소실로 그 효과가 사라지게 되는 단점이 있다.

한국공개특허 제2013-0114468호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 모발, 피부, 가죽, 또는 섬유에 손상 없이 반영구적인 표면 개질 효과를 지속적으로 부여할 수 있는 표면 개질용 기능성 조성물을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 조성물을 모발, 피부, 가죽 또는 단백질계 섬유에 도포하는 단계를 포함하는, 표면 개질방법을 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 단량체; 및 하기 화학식 2로 표시되는 단량체를 포함하는 공중합체를 유효성분으로 함유하는, 모발, 피부, 가죽, 또는 단백질계 섬유의 표면 개질용 기능성 조성물을 제공하며,

[화학식 1]

[화학식 2]

상기 화학식 1 및 2에서, R₁은 각각 독립적으로 수소, 하이드록시, C₁~C₅₀₀알킬, C₂~C₅₀₀알케닐, C₃~C₅₀₀사이클로알킬, 또는 C₅~C₅₀₀아릴을 나타내며, 상기 R₁의 탄소는 O, N, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택된 하나의 원소로 치환 또는 비치환될 수 있고, R₂는 각각 독립적으로 하이드록시, C₁~C₅알콕시, 또는 C₁~C₅아세톡시를 나타내고, R₃는 -O-, 또는 -R₄O-를 나타내며, 여기에서, R₄는 C₁~C₈알킬, 또는 아세틸기이고, n은 1 내지 200이고, m은 1 내지 200일 수 있다.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 공중합체는 전체 조성물 100 중량부에 대하여 0.00001 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 공중합체는 모발, 피부, 가죽, 또는 단백질계 섬유의 하이드록시기와 공유결합을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 조성물을 모발, 피부, 가죽 또는 단백질계 섬유에 도포하는 단계를 포함하는 표면 개질방법을 제공한다.

본 발명에 따른 표면 개질용 기능성 조성물은 모발, 피부, 가죽, 또는 단백질계 섬유 표면의 하이드록시와 실란 커플링을 통해 상기 모발, 피부, 가죽, 또는 섬유에 손상 없이 공유결합을 형성시킴으로써, 기능성 성분의 효과를 향상시킬 뿐만 아니라, 효과의 지속력 또한 향상시켜 반영구적으로 원하는 표면 개질 효과를 극대화시킬 수 있다.

하기 화학식 1로 표시되는 단량체; 및 하기 화학식 2로 표시되는 단량체를 포함하는 공중합체를 유효성분으로 함유하는, 모발, 피부, 가죽, 또는 단백질계 섬유의 표면 개질용 기능성 조성물을 제공하며,

[화학식 1]

[화학식 2]

상기 화학식 1 및 2에서,

R₁은 각각 독립적으로 수소, 하이드록시, C₁~C₅₀₀알킬, C₂~C₅₀₀알케닐, C₃~C₅₀₀사이클로알킬, 또는 C₅~C₅₀₀아릴을 나타내며, 상기 R₁의 탄소는 O, N, S, P 및 Si로 이루어진 군에서 선택된 하나의 원소로 치환 또는 비치환될 수 있고,

R₂는 각각 독립적으로 하이드록시, C₁~C₅알콕시, 또는 C₁~C₅아세톡시를 나타내고,

R₃는 -O-, 또는 -R₄O-를 나타내며, 여기에서, R₄는 C₁~C₈알킬, 또는 아세틸기이고,

n은 1내지 200이고, m은 1내지 200이다.

여기에서, "알킬"은 일반적으로 명시된 수의 탄소원자 (예컨대, 1 내지 8개의 탄소원자)를 갖는 선형 및 분지형 포화 탄화수소기를 의미한다. 알킬의 예는 제한없이 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소부틸, tert-부틸, n-펜틸, n-헥실, 및 n-헵틸 등을 포함한다.

"사이클로알킬"은 고리를 포함하는 명시된 수의 탄소원자를 일반적으로 갖는 포화 일환 및 다환 탄화수소 고리를 말한다 (즉, C_3- ₁₀사이클로알킬은 고리원으로서 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 또는 10개의 탄소원자를 갖는 사이클 말한다).

"알케닐"은 일반적으로 이중결합을 포함하는, 명시된 수의 탄소원자 (예컨대, 1 내지 8개의 탄소원자)를 갖는 선형 및 분지형 포화 탄화수소기를 의마한다. 알케닐의 예는 제한없이 에텐일, 프로펜일, 이소프로펜일, 부텐일 등을 포함한다.

"알콕시"는 알킬-O-를 말하며, 여기에서 알킬은 상기 정의되어 있다. 알콕시 기의 예는 제한없이 메톡시, 에톡시 등을 포함한다.

"아릴"은 질소, 산소 및 황으로부터 독립적으로 선택된 0 내지 4개의 헤테로원자를 함유하는 5- 및 6-원 일환 방향족 기를 포함한 각각 일가 및 이가 방향족 기를 말한다. 일환 아릴기의 예는 제한없이 페닐, 피롤릴, 퓨란일, 티오펜에일, 티아졸릴, 이소티아졸릴, 이미다졸릴, 트리아졸릴, 테트라졸릴, 피라졸릴, 옥사졸릴, 이소옥사졸릴, 피리딘일, 피라진일, 피리다진일, 피리미딘일 등을 포함한다. 아릴기는 또한 상기 정의된 융합된 5- 및 6-원 고리를 포함한 이환 기, 삼환 기 등을 포함한다. 다환 아릴기의 예는 제한없이 나프틸, 바이펜일, 안트라센일, 피렌일, 카바졸릴, 벤족사졸릴, 벤조다이옥사졸릴, 벤조티아졸릴, 벤조이미다졸릴, 벤조티오펜에일, 퀸올린일, 이소퀸올린일, 인돌릴, 벤조퓨란일, 푸린일, 인돌리진일 등을 포함한다

상기 알킬, 사이클로알킬 등은 부착이 원자가 필요조건을 위반하지 않는다면 임의의 고리 원자에서 부모 기 (parent group) 또는 기재 (substrate)에 부착될 수 있다. 마찬가지로, 알킬, 사이클로알킬 등은 부착이 원자가 요구조건을 위반하지 않는다면 하나 이상의 비수소 치환기를 포함할 수 있다.

상기 공중합체에서, 화학식 1로 표시되는 단량체; 및 하기 화학식 2로 표시되는 단량체의 R₁은 각각 독립적으로 C₁~C₁₂알킬; R₂는 각각 독립적으로 C₁~C₅ 알콕시; 및 R₃는 -O-, 또는 -R₄O-, 여기서 R₄는 C₁~C₈알킬일 수 있고, 보다 바람직하게 R₁은 각각 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필, 또는 부틸; R₂는 각각 독립적으로 메톡시 또는 에톡시; 및 R₃는 -CH₂O- 또는 -CH₂CH₂O-일 수 있으며, 가장 바람직하게는 하기 화학식 1a 및 2a로 표시되는 단량체일 수 있다.

[화학식 1a]

[화학식 2a]

여기서, m(k) 또는 n(l)이 200을 초과하면 원료의 점도 및 분자량이 너무 커지게 되며, 반응할 수 있는 반응 위치가 과도하게 많아지거나 작아짐에 따라 반응 및 기능 발현 효율이 저하되는 문제가 발생하게 되며, 바람직하게 n(k) 은 15 내지 20, m(l)은 20 내지 25일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 상기 화학식 1 및 2로 표시되는 단량체 및 이를 포함하는 공중합체는 하기 화학식 3 내지 5로 표시되는 화합물의 가수분해, 축합반응에 의해 제조될 수 있다.

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

상기 화학식 3 내지 5에서, R₁및 R₂, 및 m은 상기 화학식 1 및 2에서 정의한 바와 같으며, R'은 독립적으로 수소, C₁~C₈알킬, 및 아세틸일 수 있다.

또한, 상기의 가수분해 및 축합 반응은 실리콘 화합물의 통상적인 제조에 통용되는 하기 반응식과 같이 진행될 수 있다.

(1) Hydrolysis 반응: Si-OR + H₂O → SI-OH + ROH

(2) Alcohol Condensation : Si-OR + HO-Si → SI-O-Si + ROH

(3) Water Condensation : Si-OH + HO-Si → Si-O-Si + H₂O

구체적으로, 상기 화학식 4로 표시되는 단량체와 화학식 5로 표시되는 단량체 간의 축합 반응을 통해 화학식 2로 표시되는 단량체를 제조한 후, 상기 화학식 2로 표시되는 단량체와 화학식 3으로 표시되는 단량체간 축합 반응을 통하여 본 발명의 공중합체를 제조할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 화학식 3내지 5에서, 화학식 3으로 표시되는 단량체는 바람직하게 말단에 하이드록시를 포함하는 메틸페닐실록산일 수 있고, 화학식 4로 표시되는 단량체는 바람직하게 트리알콕시알킬실란 또는 트리하이드록시알킬실란, 보다 바람직하게 트리메톡시메틸실란 또는 트리하이드록시메틸실란일 수 있으며, 화학식 5로 표시되는 단량체는 바람직하게 테트라알콕시실란, 보다 바람직하게 테트라에톡시실란일 수 있다.

즉, 본 발명의 공중합체는 바람직하게 하기 화학식 6으로 표시되는 구조로 이루어질 수 있고, 가장 바람직하게는 화학식 6a로 표시되는 구조일 수 있다. 하기 화학식 6 및 6a에서, R_1, R₂,R₃, k, l,m, 및 n은 상기 화학식 1 및 2에서 정의한 바와 같다.

[화학식 6]

[화학식 6a]

상기 화학식 6a로 표시되는 공중합체의 경우, 먼저 트리하이드록시메틸실란과 테트라에톡시실란의 축합 반응을 통해 상기 화학식 2a로 표시되는 단량체를 제조하였으며, 이후, 화학식 2a로 표시되는 단량체와 말단에 하이드록시기를 포함하는 메틸페닐실록산과의 축합 반응을 통해 제조하였다. 이 때, k가 23이고 l이 17인 공중합체의 경우, 굴절율은 약 1.48을 나타낸다.

본 발명에 따른 공중합체는, 모발, 피부, 가죽, 또는 단백질계 섬유에 윤기를 발현 또는 부여하는 화학식 1로 표시되는 단량체; 및 트레오닌, 세린 등과 같은 모발, 피부, 가죽, 또는 단백질계 섬유 표면에 다량 존재하는 단백질의 하이드록시 (-OH)와 공유결합을 형성하는 화학식 2로 표시되는 단량체 를 포함함으로써, 기능성 성분의 효과를 향상시킬 뿐만 아니라, 효과의 지속력 또한 향상시켜 반영구적으로 원하는 표면 개질 효과를 극대화시킬 수 있는바, 상기 공중합체는 표면 개질용 기능성 조성물의 활성 성분으로 유용하게 이용될 수 있다.

본 발명에서 사용되는 용어,"표면 개질용 기능성 조성물"은 모발 표면 개질용 기능성 조성물, 피부 표면 개질용 기능성 조성물, 가죽 표면 개질용 기능성 조성물 및/또는 섬유 표면 기능성 개질용 조성물을 포함할 수 있다.

본 발명에 있어서, ‘모발 표면 개질’이라 함은 모발을 코팅하거나 유효한 물질을 접합하여 모발 표면의 성질을 변화시켜 모발을 굵게 보이게 하거나, 인장강도 강화, 굵기 증대, 윤기 증대, 보습, 손상 방지, 손상 회복, 스타일링, 마찰 감소, 정전기 방지, 다공성 감소, 볼륨, 곱슬거림 감소, 컬 강화, 필름 및 피막형성, 부드러움, 차분함 또는 매끄러움 등의 컨디셔닝 효능을 부여하는 등 유익한 특성을 부여해줌으로써 모발을 미화하고, 매력을 증가시키고, 용모를 변화시켜주는 것 또는, 모발에 보습력을 부여하여, 모발을 건강하게 유지하기 위하여 모발에 도포, 산포, 기타 이들에 유사한 방법으로 사용할 수 있다. 모발 표면 개질 효과로, 예를 들면, 모발 윤기 개선, 탄력 개선, 컨디셔닝, 보습 등의 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 있어서,'피부 표면 개질'이라 함은 피부를 코팅하거나 유효한 물질을 접합하여 피부 표면의 물리화학적 성질을 변화시켜 피부를 밝게 보이게 하거나, 윤기, 부드러움 또는 매끄러움 등의 컨디셔닝 효능을 부여하는 등 유익한 특성을 부여해줌으로써 피부를 미화하고, 매력을 증가시키고, 용모를 변화시켜주는 것 또는, 피부에 보습력을 부여하여, 피부를 건강하게 유지하기 위하여 피부에 도포, 산포, 기타 이들에 유사한 방법으로 사용할 수 있다. 피부 표면 개질 효과로, 예를 들면, 피부 윤기, 광택 개선, 피부 보습력 증대 등의 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 있어서, '가죽 표면 개질'이라 함은 가죽을 코팅하거나 유효한 물질을 접합하여 가죽 표면의 물리화학적 성질을 변화시키고 결과적으로 가죽의 표면 손상 방지, 가죽 강도 강화, 구김 방지, 주름 방지, 색 빠짐 방지, 정전기 방지, 오염 방지, 발수코팅, 유연감 증대, 광택 강화, 오염의 세정, 보습 등의 유익한 특성을 부여해 줌으로써 가죽을 새 것처럼 유지하거나 원하는 효능을 부여할 수 있도록 가죽에 도포, 산포, 기타 이들에 유사한 방법으로 사용할 수 있다. 가죽 표면 개질 효과로, 예를 들면, 가죽 광택, 가죽 연화 등의 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 있어서, '섬유 표면 개질'이라 함은 울, 실크 등의 섬유를 코팅하거나 유효한 물질을 접합하여 섬유 표면의 물리화학적 성질을 변화시켜 섬유의 표면 손상 방지, 섬유 강도 강화, 올 풀림 방지, 구김 방지, 색 빠짐 방지, 염색, 유연감 증대, 정전기방지, 향기지속성능증대, 표백, 살균, 자외선차단, 오염방지, 발수코팅, 친수코팅, 냄새 제거, 냄새 억제, 항균, 살균, 방충, 오염의 세정, 발열코팅, 흡열코팅 등의 유익한 특성을 부여해줌으로써 섬유를 새 것처럼 유지하기 위하여 섬유에 도포, 산포, 기타 이들에 유사한 방법으로 사용할 수 있다. 섬유 표면 개질 효과로, 예를 들면, 섬유 유연성 증대, 섬유 색감 유지력 증대 등의 효과를 나타낼 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

본 발명에 따른 조성물은, 모발, 피부, 가죽, 또는 섬유 표면 개질용 케어 제품의 처방에 이용될 수 있다. 모발에 있어서, 샴푸-전(pre-shampoo) 제품, 샴푸, 린스 트리트먼트, 왁스, 스프레이, 무스, 헤어로션, 에센스, 헤어 크림, 팩, 마스크, 시트, 타블랫, 패치, 스트립, 연고타입, 영구 염모제, 일시 염모제, 펌제 등의 모발에 사용할 수 있는 화장품 제제들을 모두 포함할 수 있으며, 피부에 있어서, 스킨, 로션, 에센스, 세럼, 크림, 젤, 파운데이션, 파우더, 메이크업베이스, 포인트 메이크업, 마스크, 패치 등의 피부에 사용할 수 있는 화장품 제제들을 모두 포함할 수 있다. 또한, 섬유에 있어서, 섬유 유연제, 섬유 염색제, 세탁세제, 트리트먼트제, 전후 처리제, 세탁 보조제, 부분오염 제거제, 스프레이 등의 섬유에 사용할 수 있는 섬유케어 제제들을 모두 포함할 수 있으며, 가죽 제품에 있어서도 크림, 로션, 에센스, 세럼, 젤, 왁스, 스프레이, 세정제, 크리너, 부분 오염 제거제, 연고타입, 일시 염모제, 영구 염모제, 광택제, 스트립, 시트 등 가죽 처리용의 모든 제제를 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 본 발명에 따른 조성물의 유효성분인 상기 공중합체는, 이의 함량이 0.001 중량부 미만이면 유효성분에 의한 효과 제공에 한계가 있고, 50 중량부를 초과하면 제형화 및 제형의 경시 안정성에 문제가 있는바, 바람직하게 전체 조성물 100 중량부에 대하여 0.00001 내지 50 중량부, 보다 바람직하게 0.001 내지 30 중량부, 가장 바람직하게 0.01 내지 10 중량부 또는 0.1 내지 5 중량부로 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 본 발명에 따른 조성물의 부수적으로 효과 증대를 위하여 팔미트산 (palmitic acid), 스테아르산 (stearic acid) 등의 지방산, 지방 알콜, 직쇄와 분기쇄의 장쇄 알킬 4급 암모늄염, 금속염 등의 양이온화 계면활성제, 양이온화 셀룰로오스, 양이온화 구아, 양이온화 폴리비닐피롤리돈 등의 양이온화 폴리머, 실리콘 등과 혼용하여 용이하게 제제화할 수 있다. 또한, 화장품 제제로의 제형화를 위하여 용제, 계면활성제, 증점제, 안정화제, 방부제, 착색제, pH 조절제, 금속이온 봉쇄제, 착색제, 펄화제, 외관 개선제, 안료, 분체입자 등의 화장품 제제화를 위한 성분들을 부수적으로 포함할 수 있으며, 상기 제제화를 위한 성분은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 99.99 중량부를 사용할 수 있다. 아울러, 본 발명의 기능성을 증대시키기 위하여 디옥틸 석시네이트, 디옥틸 아디페이트, 디에틸 세바케이트 등과 같은 2-염기산 에스테르유와 폴리올, 폴리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 부타네디올 및 그들의 이성체, 글리세롤, 벤질 알코올, 에톡시디글리콜 및 그 유도체를 사용할 수 있다. 상기 언급된 용제는 모발 및 피부의 침투성을 증가시키며 난용성 물질의 용제로서 이용될 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서, 모발, 피부, 가죽, 또는 단백질계 섬유의 표면에 상기 조성물을 도포하는 단계를 포함하는, 표면 개질방법을 제공한다.

본 발명에 따른 표면 개질방법을 구체적으로 살펴보면, 우선, 상기 공중합체 내 다이실록시 단량체의 알콕시기 또는 아세톡시기 (-OR)가 물 또는 습기에 의해 가수분해되며 실란올 (Si-OH)을 형성한다. 이후, 모발, 피부, 가죽, 또는 단백질계 섬유의 표면에 존재하는 하이드록시 (-OH)와 실란올 사이 흡착 반응이 일어난다. 이후, 탈수화 반응이 일어나며 공유결합을 형성함에 따라 우수하고 반영구적인 표면 개질 효과를 달성하게 된다.

즉, 하기 반응식 1에 나타낸 바와 같이, 모발, 피부, 섬유, 가죽과 공유결합으로 결합된 공중합체는 샴푸나 세제, 비누 등으로 인한 일반적인 세척 시에 쉽게 떨어져 나오지 않으며, 거의 영구적으로 모발, 피부, 섬유, 가죽에 부착된 형태를 유지할 수 있다.

　[반응식 1]

상기 탈수화 반응에서, 반응 온도 조건은 이에 제한되는 것은 아니나, 바람직하게 30℃ 내지 200℃, 보다 바람직하게는 70℃ 내지 150℃일 수 있다. 상기 범위를 벗어나 반응 온도 조건이 30℃ 미만이면, 유효 성분과의 효과적인 공유결합 형성이 어려울 수 있고, 200℃를 초과하면, 모발 등의 표면에 과다한 손상을 야기할 우려가 있다.

또한, 본 발명에 따른 표면 개질방법은 효과적인 반응을 위하여 추가적으로 열처리를 실시할 수 있다. 모발의 경우, 헤어 드라이 등과 같은 전열기기를 이용하여 실시할 수 있으며, 가죽 또는 섬유의 경우에는, 가죽 또는 의료 건조기 등의 기기를 이용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 아울러, 반응 pH 조건은 바람직하게 pH 2 내지 10, 보다 바람직하게는 pH 3 내지 7에서 실시할 수 있으며, 가장 바람직하게는 pH 4 내지 6 정도의 약산성 조건에서 반응시킴으로써 그 효과를 증진시킬 수 있다.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[ 실시예 ]

비교예 1~3 및 실시예 1~3: 헤어 에센스 조성물의 제조

일반적인 헤어 에센스 조성물의 제조과정을 통해 하기 표 1에 나타낸 조성과 함량으로, 에센스 조성물을 제조하였다.

헤어 에센스에 모발 보습 및 컨디셔닝 성분으로 사용되는 카프릴릭/카프릭트리글리세라이드, 사이클로펜타실록산, 디카프릴릴카보네이트, 이소도데칸, C12-15 알킬벤조에이트를 함유하면서, 일반적인 윤기 발현 성분인 페닐트리메치콘이 첨가된 비교예 1 내지 3; 상기 페닐트리메치콘 대신, 상기 화학식 6a로 표현되는 본 발명의 화합물 (페닐메틸실록시와 트리에톡시실록시에틸메틸실록시 공중합체)이 첨가된 실시예 1 내지 3의 헤어 에센스 조성물을 제조하였다.

[표 1]

실험예 1: 윤기 발현 및 지속 효과 확인

깨끗하게 세척한 후, 타올드라이를 한 3g의 헤어트레스에 상기 비교예 1~3 및 실시예 1~3의 에센스 조성물을 0.3g씩 고르게 바르고 5분간 드라이를 실시하여 표면 개질을 유도하였다. 이로부터 10시간 경과 후, 각각의 트레스를 세정 계면활성제인 소듐라우릴에틸설페이트 15% 용액으로 3회 세정하여 공유결합이 형성되지 못하고 단순 흡착된 성분을 제거한 후, 상기 처리된 헤어 트레스를 이용하여 모발의 윤기 평가를 5점 척도 (5 매우 우수, 4 약간 우수, 3 차이 없음, 2 효과 없음, 1 매우 효과 없음)의 관능으로 평가하여 비교하였으며, 이와 함께 처리하지 않은 모발 대비 윤기 개선율을 기기 평가 실시를 통하여 비교하였다 (Bossa Nova Tech. SAMBA hair system/Bossa Nova Tech. parameter).

[표 2]

[표 3]

그 결과, 상기 표 2 내지 3에 나타낸 바와 같이, 일반적인 윤기 발현 성분인 페닐트리메치콘이 첨가된 비교예 1 내지 3에 비해 본 발명의 화합물 (페닐메틸실록시와 트리에톡시실록시에틸메틸실록시 공중합체)이 첨가된 실시예 1 내지 3의 윤기 발현 효과 및 지속성이 현저하게 우수한 것으로 평가되었고, 특히, 페닐메틸실록시와 트리에톡시실록시에틸메틸실록시 공중합체의 함량이 증가함에 따라 보다 우수한 윤기 발현 효과 및 윤기 발현 지속 효과를 나타냄을 알 수 있었다.

Claims

하기 화학식 1로 표시되는 단량체; 및
하기 화학식 2로 표시되는 단량체를 포함하는 공중합체를 유효성분으로 함유하는, 모발, 피부, 가죽, 또는 단백질계 섬유의 표면 개질용 기능성 조성물:
[화학식 1]

[화학식 2]

상기 화학식 1 및 2에서,
R₁은 각각 독립적으로 C₁~C₁₂알킬을 나타내고,
R₂는 각각 독립적으로 C₁~C₅ 알콕시를 나타내며,
R₃는 -O-, 또는 -R₄O-를 나타내며, 여기서 R₄는 C₁~C₈알킬이고,
n은 15 내지 20이고, m은 20 내지 25이다.
삭제
제1항에 있어서,
R₁은 각각 독립적으로 메틸, 에틸, 프로필, 또는 부틸을 나타내고,
R₂는 각각 독립적으로 메톡시 또는 에톡시를 나타내고,
R₃는 -CH₂O- 또는 -CH₂CH₂O-를 나타내고,
n은 15 내지 20이고, m은 20 내지 25인, 표면 개질용 기능성 조성물.
제1항에 있어서,
상기 공중합체는,
하기 화학식 1a로 표시되는 단량체; 및
하기 화학식 2a로 표시되는 단량체를 포함하는, 표면 개질용 기능성 조성물:
[화학식 1a]

[화학식 2a]

상기 화학식 1a 및 2a에서,
k은 15 내지 20이고, l은 20 내지 25이다.
제1항에 있어서,
상기 공중합체는 전체 조성물 100 중량부에 대하여 0.00001 내지 50 중량부를 포함하는, 표면 개질용 기능성 조성물.
제1항에 있어서,
상기 공중합체는 모발, 피부, 가죽, 또는 단백질계 섬유의 하이드록시기와 공유결합을 형성하는 것인, 표면 개질용 기능성 조성물.
단백질의 표면에 제1항의 조성물을 도포하는 단계를 포함하는, 표면 개질방법.
제7항에 있어서,
상기 단백질은 모발, 피부, 가죽 또는 섬유의 단백질인 것인, 표면 개질방법.