KR102575269B1 - 음이온 폴리머를 함유하는 헤어 컨디셔닝용 조성물 - Google Patents

음이온 폴리머를 함유하는 헤어 컨디셔닝용 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 1의 단위를 포함하는 중합체(P1)를 포함하는 헤어 컨디셔닝용 조성물에 관한 것이다. 이러한 조성물은 수상에서 중합체(P1)가 탄화수소계 오일을 안정적으로 분산시켜 유화시킬 수 있고, 헤어에 사용시 발림성이 좋으며, 우수한 흡착 코팅력을 나타낼 수 있다. 또한, 끈적임없이 부드러우면서 높은 세팅 효과로 볼륨 있는 자연스러운 헤어 스타일링이 가능할 뿐 아니라 오랜 시간 헤어 스타일을 유지할 수 있다.

Description

음이온 폴리머를 함유하는 헤어 컨디셔닝용 조성물{Hair conditioning composition containing anionic polymer}
본 발명은 헤어 컨디셔닝용 조성물에 관한 것으로, 구체적으로는, 음이온 폴리머를 포함하는 헤어 컨디셔닝용 조성물에 관한 것이다.
헤어 제품은 크게 2종류로 구분할 수 있다. 즉 샴푸 및 컨디셔너와 같이 물로 세정하는(wash-off) 제품과 헤어 스프레이, 젤 등과 같이 물로 세정하지 않고 헤어에 세팅력 등의 기능들을 부여하는(leave-on) 제품으로 구분한다. 최근에 생활 수준이 향상됨에 따라 미용에 대해 관심이 증가하고 있으며, 그 중에서　모발의 미용도 중요한 부분을 차지하고 있다.
이에 따라, 세정 시 혹은 세정 후　모발의 부드러움을 개선하고 보습 및 유연효과를 갖는 세정제 또는 화장품에 대한 끊임없는 연구가 계속되어 왔다. 특히 다양한 제품들이 상용화되면서 종래에 세정 기능만을 강조하던 세정제에 사용감도 우수하며,　컨디셔닝　효과를 부여할 수 있도록 하기 위하여, 다양한 효과를 나타내는 성분들을 첨가한 제품들이 소개되었으며, 그 사용이 증가하고 있는 추세이다.
헤어 스프레이 및 젤과 같이 세정하지 않은 제품들은 높은 정발제 기능을 부여하기 위해 음이온성 또는 양쪽 이온성 수지계를 주로 사용된다. 이러한 고분자는 헤어에 필름형태로 코팅되어 습도에 영향을 받지 않기 때문에 헤어 세팅력이 우수한 장점이 있는 반면, 딱딱하고 자연스럽지 못한 인위적인 헤어 스타일링을 연출한다. 이러한 세정하지 않은 헤어 제품들에 사용한 세팅 기능의 정발제들을 컨디셔너와 같은 세정형(wash-off type) 조성물로 사용하면 끈적거림이 매우 심하거나 세팅 기능의 정발제들이 헤어에 흡착되지 않고 물로 씻겨나가기 때문에 헤어 세팅과 같은 정발제 고유의 기능을 하지 못한다.
헤어 세팅력 기능을 제공하는 헤어 제품들은 헤어에 직접 도포한 후 세정하지 않고 볼륨있는 인위적인 스타일링 기능을 제공한다. 이때 정발(스타일링) 기능을 갖기 위해서는 헤어 제품들은 세팅력이 있는 수지(Setting Polymer)를 필수로 사용한다. 이러한 수지는 헤어끼리 접착에 의해 세팅력을 갖기 때문에 자연스럽지 못하고 딱딱한 감촉을 주며, 또한 물에 대한 용해성이 있기 때문에 물로 세정시 씻겨나가는 특성이 있다.
헤어 컨디셔너와 같이 물로 세정하는 헤어 제품들은 오일 또는 실리콘들이 헤어에 흡착되어 윤기와 부드러움 기능을 제공한다. 이러한 헤어 컨디셔너와 같은 헤어 제품들은 부드러움 기능 때문에 세팅력을 갖는 볼륨 있는 스타일링 역할을 하기 어렵다.
가는 헤어와 헤어 수가 적은 사람은 헤어가 풍성하게 보이기 위해 자연스럽게 볼륨 있는 헤어 스타일을 만들 수 있는 제품의 욕구가 매우 강하다. 그러나 아직까지는 이러한 소비자의 욕구를 해결하기 위해서는 기술적인 한계가 있다. 이러한 기술적 한계를 극복하기 위해 종래의 발명자들은 헤어 컨디셔닝용 조성물에 일반적으로 널리 사용하는 세팅력 있는 수지를 사용하여 보았으나 부드러움이 떨어지면서 뻑뻑한 사용감이 있고 헤어와 손에서는 끈적거리는 문제가 있었다.
발명자들은 헤어 컨디셔닝용 조성물을 사용 후 부드러우면서 자연스러운 볼륨감을 주어 풍성한 헤어 스타일링을 제공하는 제품을 개발하고자 (메트)아크릴계 공중합체 또는 그라프트 실리콘 중합체(특허문헌 1 또는 2)들을 헤어 컨디셔닝용 조성물에 사용해 보았으나, 헤어 컨디셔너를 사용 후 물로 세정 시 대부분의 세팅 중합체들이 씻겨 나갔을 뿐만 아니라, 헤어의 세팅력이 매우 낮아 원하는 자연스러운 볼륨감의 헤어 스타일링을 제공하지 못하였다. 또한 헤어 컨디셔닝용 조성물의 세팅 효과를 높이고자 조성물 내 (메트)아크릴계 공중합체(특허문헌 1) 함량을 증가시키면 손에서의 끈적거리는 정도가 매우 심해져서 사용을 꺼리게 되는 문제점이 있었고, 또한 실질적으로 모발을 컨디셔닝해 주는 효과가 부족하였다.
KR 공개특허 10-2003-0053429 KR 공개특허 10-1999-0028612
본 발명은 손에서 끈적임없이 발림성이 좋으면서 모발에 컨디셔닝 효과를 부여하는 헤어 컨디셔닝용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 모발에 자연스러운 세팅력을 부여함과 동시에 모발에 컨디셔닝 효과를 부여하는 헤어 컨디셔닝용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 손에서의 끈적임없이 발림성이 좋으면서 물에 의해 씻겨나가지 않으며 부드럽고 자연스러운 세팅력(Setting Power)을 오랫동안 지속할 수 있는 헤어 컨디셔닝용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 하기 화학식 1의 단위를 포함하는 중합체(P1)을 포함하는 헤어 컨디셔닝용 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 16의 알킬기이고,
R1 및 R2는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 16의 알킬기이고,
A는 탄소수 1 내지 16의 알킬렌기이고, n은 1 내지 50 사이의 정수이고,
R3는 수소 또는 탄소수 1 내지 16의 알킬기이며,
M+는 Na+, K+, 이미다졸륨, 암모늄, 피리디늄, 트리아졸륨, 및 포스포늄으로 구성된 그룹으로부터 선택되고,
a, b, c, 및 d는 각 중합 단위의 평균 중합 수(degree of polymerization)로서 0 보다 크고, a+b+c+d는 50 내지 1,000 사이의 값을 갖고, 상기 화학식 1의 단위를 갖는 중합체(P1)은 불규칙성(random), 교호(alternating), 블록(block), 또는 그라프트(graft) 중합체이다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 음이온성 폴리머인 화학식 1의 단위를 포함하는 중합체(P1)에 추가로 양이온성 계면활성제, Polyquaternium 10(셀룰로오스 2-하이드록시에틸 2-(2-하이드록시-3-(트리메틸암모니오)프로폭시)에틸 2-하이드록시-3-(트리메틸암모니오)프로필 에테르, 클로라이드)과 같은 양이온성 폴리머, 또는 탄화수소계 오일을 조합 사용하여 모발에 컨디셔닝 효과를 부여할 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 헤어 컨디셔닝용 조성물을 포함하는 헤어 컨디셔닝 제품을 제공한다.
본 발명의 헤어 컨디셔닝용 조성물은 헤어에 사용시 사용감이 좋으며, 우수한 컨디셔닝감을 부여할 수 있다. 또한, 본 발명의 헤어 컨디셔닝용 조성물은 모발에 탄력을 부여함과 동시에 우수한 컨디셔닝감을 부여할 수 있다.
본 발명의 헤어 컨디셔닝용 조성물은 헤어에 사용시 발림성이 좋으며, 물로 세정할 때 폴리머 및 오일이 씻겨져나가지 않는 우수한 흡착 코팅력을 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명의 헤어 컨디셔닝용 조성물을 헤어에 사용 후 드라이 또는 고데기와 같은 열기구로 스타일링하면, 헤어는 끈적임없이 부드러우면서 높은 세팅 효과로 볼륨 있는 자연스러운 헤어 스타일링이 가능할 뿐 아니라 오랜 시간 헤어 스타일을 유지할 수 있다.
나아가, 본 발명의 헤어 컨디셔닝용 조성물은 신체의 체모, 특히 눈썹에도 적용 가능할 수 있다.
이하에서, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 이하에서 기술하는 특정 실시예 및 설명은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은, 화학식 1의 단위를 포함하는 중합체(P1)를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어 컨디셔닝용 조성물을 제공한다.
본 발명의 헤어 컨디셔닝용 조성물은 유화(O/W Emulsion Type; O: Oil 분산상, W: Water 연속상)형태일 수 있다.
본 발명의 상기 중합체(P1)은 지질기를 갖고 있어 모발에 용이하게 컨디셔닝감을 부여할 수 있으며, 모발과의 반데르발스 힘(van der Waals's force) 등에 의해 모발에 용이하게 부착하여 우수한 효과를 나타낼 수 있다. 또한 본 발명의 상기 중합체(P1)은 모발에 용이하게 탄력을 부여할 수 있다.
상기 중합체(P1)은 탄화수소계 오일 및/또는 양이온 계면활성제를 포함할 수 있다.
상기 중합체(P1)는 아크릴계 음이온 폴리머로서, 수상(연속상)에서 탄화수소계 오일 입자(분산상)를 분산시켜 안정적으로 유화시킬 수 있으며, 수상에는 베헨트리모늄 클로라이드가 분산 용해될 수 있다.
본 발명의 헤어 컨디셔닝용 조성물을 헤어에 도포하고 물로 헹군 다음 타올로 물기를 제거하면 탄화수소계 오일을 유화한 중합체(P1)와 수상에 분산 용해되어 있는 베헨트리모늄 클로라이드가 헤어 표면에 흡착 코팅되어 물로 세정하여도 씻겨나가지 않을 수 있다. 이러한 원리로 본 발명의 조성물을 헤어에 사용하면 끈적임 없이 발림성이 좋아지기 때문에 헤어를 드라이 또는 고데기와 같은 열기구로 스타일링 하면, 헤어는 끈적임 없이 부드러우면서 높은 세팅(정발) 효과로 볼륨 있는 자연스러운 헤어 스타일링이 가능할 뿐 아니라 오랜 시간 헤어 스타일을 유지할 수 있다. 상기 중합체는 추가로, 비누, 샴푸 등과 같은 계면활성제를 함유한 세정제에 의해 헤어에서 잘 씻겨져 나가는 특성을 나타낼 수 있다.
상기 중합체(P1)는 하기 화학식 1의 단위를 포함할 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에서,
X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로 수소 또는 알킬기일 수 있고, 구체적으로, 수소 또는 탄소수 1 내지 16의 알킬기일 수 있다.
R1 및 R2는 탄소 수가 각각 독립적으로 서로 동일 또는 상이한 알킬기일 수 있으며, 구체적으로 1 내지 16의 알킬기일 수 있다.
A는 알킬렌기, 구체적으로 탄소수 1 내지 16의 알킬렌기이고, n은 1 내지 50 사이의 정수이고,
R3는 수소 또는 탄소수 1 내지 16의 알킬기이며,
M+는 Na+, K+, 이미다졸륨, 암모늄, 피리디늄, 트리아졸륨, 및 포스포늄으로 구성된 그룹으로부터 선택되고,
a, b, c, 및 d는 각 중합 단위의 평균 중합 수(degree of polymerization)로서 0 보다 크고, a+b+c+d는 50 내지 1,000 사이의 값을 가질 수 있다.
본 발명에서 알킬기 또는 알킬렌기는 직쇄형 또는 분지쇄형일 수 있고 하나 이상의 임의적인 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
본 발명의 중합체(P1)는 음이온 아크릴계 고분자로, 상기 화학식 1에서 M+ 는 중합체에 붙어있지 않고 이온 밸런스를 맞추면서 이동 가능하다.
평균 중합수가 a, b 및 c인 단위는 높은 세팅력, 끈적임 개선, 부드럼움 및 중합체의 용제에 대한 용해성 개선에 기여하고, 평균 중합수가 d인 단위는 물에 대한 용해력을 향상시킨다. 평균 중합수가 a인 단위, b인 단위 또는 c인 단위 중 어느 하나만을 포함하는 경우에는 상기 나열된 개선 효과가 균형 있게 나타날 수 없다.
본 발명의 중합체는 화학식 1의 단위를 포함하는 불규칙성(random), 교호(alternating), 블록(block), 또는 그라프트(graft) 중합체일 수 있다.
하나의 예시에서, 화학식 1의 X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수가 1 내지 6인 알킬기일 수 있다.
하나의 예시에서, 화학식 1의 R1 및 R2 중 하나 이상은 탄소수가 1 내지 16인 알킬기일 수 있다.
하나의 예시에서, 화학식 1의 R1은 1 내지 4인 알킬기이고, R2는 탄소수가 5 내지 16인 알킬기일 수 있다. 예를 들어, 상기 R2는 5 내지 16 또는 9 내지 15범위인 알킬기일 수 있다. R1 및 R2 각각의 탄소수가 상기 범위를 각각 만족하는 경우, 제품 사용후의 세정성에 방해를 주지 않으면서, 본 출원의 목적을 달성할 수 있도록 상기 중합체 내에서 적절한 친수성/소수성 밸런스가 구현될 수 있다.
하나의 예시에서, 화학식 1의 A는 탄소수가 1 내지 6 범위 내인 알킬렌기일 수 있다. A의 탄소수가 상기 범위를 초과하는 경우, 소수성이 지나치게 강해지기 때문에, 세정성이 저하될 수 있다. 예를 들어, 상기 A는 에틸렌기이거나 프로필렌기일 수 있다. 상기와 같은 효과를 고려할 때, 에틸렌기가 바람직할 수 있다.
하나의 예시에서, 화학식 1의 R3는 수소일 수 있고, 또는 상기 R3는 탄소수가 1 내지 6 인 알킬기일 수 있다. R3가 수소이거나 탄소수 1 내지 6을 만족하는 알킬기인 경우, 중합체의 용제에 대한 용해성 및 세정성을 적절히 확보할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 화학식 1의 단위를 포함하는 중합체(P1)은 아크릴레이트/C1~16알킬 메타크릴레이트 중합체일 수 있다.
상기 화학식 1의 단위를 포함하는 중합체를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 중합수가 a, b, c, d인 각 단위를 A, B, C 및 D 단위로 호칭할 때, 상기 각 단위를 제공할 수 있는 단량체(전구체 단량체라고 호칭한다)들을 공중합함으로써 상기 중합체를 얻을 수 있다. 구체적으로, 상기 헤어 컨디셔닝용 조성물에 포함되는 중합체를 제조하기 위한 단량체 성분은 아래와 같다.
하나의 예시에서, A 또는 B 단위의 전구체 단량체로는 탄소수가 1 내지 16인 알킬기를 갖는 알킬 (메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 예를 들어, 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, 프로필 (메타)아크릴레이트, 부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타) 아크릴레이트, 헵틸 (메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 노닐 (메타)아크릴레이트, 데실 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트, 또는 팔미틸 (메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 또한, 이들 중 2 이상이 함께 사용될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 A 단위의 전구체 단량체와 B 단위의 전구체 단량체가 갖는 알킬기의 수는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 A 단위의 전구체 단량체로는 탄소수가 1 내지 4인 알킬기를 갖는 알킬 (메타)아크릴레이트가 사용될 수 있고, 상기 B 단위의 전구체 단량체로는 탄소수가 5 내지 16인 알킬기를 갖는 알킬 (메타)아크릴레이트가 사용될 수 있다. 상기와 같이, A 단위와 B 단위 형성에 사용되는 단량체의 알킬기를 서로 상이하게 조절하는 경우, 중합체에 적절한 소수성/친수성 밸런스를 부여할 수 있고, 그에 따라 우수한 세정성을 가지면서, 세팅력을 높게하여 헤어에 볼륨 효과를 좋게 할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 A 또는 B 단위의 전구체 단량체는 상기 중합체를 형성하기 위한 전체 단량체 성분 100 중량부를 기준으로, 20 중량부 이상 포함될 수 있다. 구체적으로, 25 중량부 이상, 30 중량부 이상, 35 중량부 이상, 40 중량부 이상, 45 중량부 이상 또는 50 중량부 이상 사용될 수 있다. 그리고, 상기 A 단위의 전구체 단량체는 85 중량부 이하, 80 중량부 이하, 75 중량부 이하, 또는 70 중량부 이하 사용될 수 있다. 상기 범위 보다 적은 양으로 사용되는 경우에는 중합체의 친수성이 지나치게 강해져서 세팅력이 낮아지고 탄화수소계 오일에 대한 용해성이 떨어지게 된다. 또한, 상기 범위 보다 많은 양으로 사용되는 경우에는 중합체의 소수성이 지나치게 강해지면서 물에 대한 용해도가 낮아지고, 따라서 제품 사용 후 세정시 물에 잘 씻기지 않는 문제가 있다.
하나의 예시에서, 상기 A 단위의 전구체 단량체와 B 단위 전구체 단량체의 중량비는 1 : 10 내지 10 : 1 범위를 만족할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 A 단위의 전구체인 알킬 (메타)아크릴레이트가 갖는 알킬기가 탄소수가 B 단위의 전구체인 알킬 (메타)아크릴레이트가 갖는 알킬기의 탄소수 보다 짧은 경우, 상기 A 단위의 전구체 단량체의 중량(Wa)와 B 단위 전구체 단량체 중량(Wb)의 비율(Wb/Wa)은 1 내지 4, 1 내지 3, 또는 1 내지 2 범위 내인 것과 같이, 상기 B 단위 전구체 단량체가 보다 과량 사용될 수 있다. 상기 함량 범위를 만족하는 경우, 상기 중합체는 약 -10 내지 70 ℃ 보다 바람직하게는 10 내지 50 ℃ 범위 내의 유리전이온도를 가질 수 있다. A 단위 전구체 단량체가 과량 사용되는 경우 중합체의 유리전이온도가 높아지면서 세팅력은 높으나 끈적임이 심해지고 물에 대한 용해성이 떨어질 수 있다. 그러나, 상기 범위 보다 낮은 경우에는 중합체의 유연한 특성이 강해지므로 세팅력이 낮아져서 볼륨감의 효과가 저하된다.
상기 C 단위의 전구체 단량체는 예를 들어, 2-히드록시에틸 (메타)아크릴레이트와 같은 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트, 2-메톡시에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-히드록시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-메톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트, 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 모노(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌 글리콜) 모노메틸에테르 (메타)아크릴레이트 등이 사용될 수 있다. 또한, 이들 중 2 이상이 함께 사용될 수 있다. 상기 단량체를 사용하는 경우, 탄화수소계 오일에 대한 용해도를 유지하면서, 중합체의 친수성/소수성 밸런스를 유지하는데 유리할 수 있다. 이러한 효과를 고려할 때, 히드록시 알킬 (메타)아크릴레이트의 사용이 바람직할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 C 단위의 전구체 단량체는 상기 중합체를 형성하기 위한 전체 단량체 성분 100 중량부를 기준으로, 5 중량부 이상 포함될 수 있다. 구체적으로, 10 중량부 이상 또는 15 중량부 이상 사용될 수 있다. 그리고, 상기 C 단위의 전구체 단량체는 50 중량부 이하, 45 중량부 또는 40 중량부 이하 사용될 수 있다. 상기 범위 보다 적은 양으로 사용되는 경우에는 물과 탄화수소계 오일에 대한 용해도가 충분치 않기 때문에 탄화수소계 오일을 유화하기 어렵게 됨으로써 결국 헤어에 흡착되는 양이 적어지게 되어 세팅 효과를 가지기 어렵다. 또한, 상기 범위 보다 많은 양으로 사용되는 경우에는 물에 대한 용해성이 높아지고 끈적임이 높아 제품을 사용하는데 불편함이 심화될 수 있다.
하나의 예시에서, D 단위 형성에는 소정의 과정을 거쳐 상기 나열된 M+를 제공하는 화합물이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 D 단위의 전구체 단량체로는 가교성 관능기를 갖는 산성 단량체와 염기성 화합물이 사용될 수 있고, 이들의 반응에 의해 M+로 K+가 발생할 수 있다. 특별히 제한되지 않으나, 산성 단량체로는 (메타)아크릴 산이 사용될 수 있고, 이를 중화시키는 염기성 화합물로는 KOH 나 NaOH가 사용될 수 있다. 또한, 트리알킬아민(trialkylamine)과 같은 화합물로 중화시에는 4급 암모늄염이 발생할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 D 단위의 전구체 단량체는 상기 고분자를 형성하기 위한 전체 단량체 성분 100 중량부를 기준으로, 1 중량부 이상 포함될 수 있다. 구체적으로, 5 중량부 이상, 10 중량부 이상 또는 15 중량부 이상 사용될 수 있다. 그리고, 상기 D 단위의 전구체 단량체는 50 중량부 이하, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하, 35 중량부 이하, 30 중량부 이하, 또는 25 중량부 이하 사용될 수 있다. 상기 범위를 초과하는 경우 탄화수소계 오일에 대한 용해도가 낮고, 세팅력이 떨어지는 문제가 있고, 상기 범위 미만인 경우에는 충분한 세정력을 제공할 수 없다.
본 발명의 헤어 컨디셔닝용 조성물의 중합체(P1)는 동종 산업계에서 잘 알려져 있는 제조 공법으로 중합될 수 있다. 특히, 화학식 1의 (a), (b), (c) 의 단량체들은 에탄올 용제에 용해될 수 있으므로, 에탄올 용제 하에서 아조계 혹은 퍼옥사이드계 라디칼 개시제를 사용하여, 용제의 비점에 가까운 온도에서 또는 비점 온도 이상에서 환류 반응을 통해 중합 진행할 수 있다.
화학식 1의 (a), (b), (c)의 단량체들의 중합은 반응개시 이전에 일괄 투입하여 진행할 수도 있으며, 경우에 따라 화학식 1의 (a), (b), (c) 의 단량체들을 일정 시간동안 연속적으로 투입하는 것도 가능하다. 또한, 중합체 중합의 전환율을 높이기 위해 미반응 모노머의 잔류를 최소화하는 것이 바람직하며 진공 증류법이나 화학적 처리법을 통해 처리할 수도 있다.
본 발명에서 중합체(P1)의 함량은 조성물 총 중량 대비 0.0001 내지 10 중량%, 0.01 내지 10 중량%, 0.01 내지 5중량%, 0.5 내지 4중량% 또는 0.5 내지 3중량%일 수 있다.
한편, 상기 헤어 컨디셔닝용 조성물은 추가적으로 탄화수소계 오일(Hydrocarbon based oil) 및 베헨트리모늄 클로라이드(Behentrimonium Chloride)를 포함할 수 있다.
본 발명의 조성물은, 음이온성 고분자인 중합체(P1)와 양이온성 계면활성제인 베헨트리모늄 클로라이드가 최적의 비율로 균일하게 헤어에 흡착 코팅되는 것에 의해 끈적임 없이 발림성이 좋으면서, 부드럽고 자연스러운 세팅력을 오래 지속할 수 있다.
베헨트리모늄 클로라이드(Behentrimonium Chloride)는 양이온 전하를 갖는 4급 암모늄염 구조를 나타내며, 구체적으로는 하기 화학식 2로 표시되는 구조식을 갖는다.
[화학식 2]
헤어의 표면 구조(큐티클 층)는 음전하(negative charges)를 가지므로, 베헨트리모늄 클로라이드의 양이온 전하 특성으로 헤어 표면에 대하여 우수한 흡착성 및 코팅력을 나타낼 수 있다. 이로 인해 헤어에 자연스런 윤기와 부드러움 기능을 제공하여 건강한 머리 결을 부여할 수 있다.
또한, 본 발명의 상기 베헨트리모늄 클로라이드 외에도 양이온 계면활성제로서 세트리모늄 클로라이드(Cetrimonium chloride)도 사용될 수 있다.
상기 탄화수소계 오일은 일반적으로 헤어 컨디셔닝용 조성물로 사용할 수 있다. 예컨대, 디카프릴릴 카보네이트(dicaprylyl carbonate) 외에도 이소프로필 미리스테이트(Isopropyl myristate, IPM)가 사용될 수 있다.
탄화수소계 오일을 중합체(P1)와 함께 사용하면 높은 세팅 효과로 볼륨있는 자연스러운 헤어스타일을 만들 수 있을 뿐만 아니라 부드러움과 산뜻한 발림성도 함께 제공할 수 있다.
본 발명에서 탄화수소계 오일(Hydrocarbon based oil)의 함량은 조성물 총 중량 대비 0.01 내지 10 중량%, 0.1 내지 7 중량%, 0.1 내지 5중량% 또는 0.1 내지 3중량%일 수 있다.
본 발명에서 베헨트리모늄 클로라이드의 함량은 조성물 총 중량 대비 0.01 내지 10 중량%, 0.1 내지 9 중량%, 0.1 내지 7 중량%, 0.3 내지 7중량% 또는 0.3 내지 5중량%일 수 있다.
중합체(P1), 베헨트리모늄 클로라이드 및 탄화수소계 오일이 상기와 같은 중량% 범위를 가지는 경우, 탄화수소계 오일이 중합체(P1)에 안정적으로 분산될 수 있으며, 중합체(P1)가 수상에 용해되어 있는 베헨트리모늄 클로라이드와 함께 균일하게 헤어에 흡착 코팅되어 부드럽고 자연스러운 세팅력을 지속할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 발명의 상기 중합체(P1)는 물 또는 에탄올(ethanol) 용제 내에서 합성될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 중합체(P1)의 중량 평균 분자량(Mw)은 5,000 내지 600,000 범위, 5,000 내지 400,000 범위 또는 8,000 내지 400,000 범위를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자는 5,000 이상, 8,000 이상, 9,000 이상, 10,000 이상의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 고분자는 600,000 이하, 400,000 이하, 200,000 이하, 100,000 이하, 50,000 이하, 30,000 이하, 25,000 이하의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 구체적으로는 5,000 내지 25,000 범위의 중량평균분자량을 가질 수 있다.
특별히 달리 언급하지 않는 이상, 본 출원에서 중량 평균 분자량은 GPC(Gel Permeation Chromatograph)를 사용하여 측정한 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 중합체(P1)의 분자량 분포(PDI=Mw/Mn, Mw: 중량평균분자량, Mn: 수평균분자량)는 1.0 내지 5.0 범위, 1.0 내지 4.0 범위, 또는 2.0 내지 4.0 범위 내일 수 있다.
본 발명의 조성물은 2 종 이상의 고분자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중합체(P1)를 포함하는 것 외에 구성이 상이한 고분자(P2)를 더 포함할 수 있다.
상기 고분자(P2)는 상기 음이온성 고분자(P1)에 대응되는 개념으로서, 양쪽성 고분자 또는 비이온성 고분자일 수 있다.
구체적으로, 상기 고분자(P2)는 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐피롤리돈/비닐아세테이트의 중합체 및 폴리비닐피롤리돈/디메틸아미노에틸메타크릴레이트의 중합체에서 선택되는 하나 이상의 비이온성 고분자; 및 메타크릴로일에틸베타인/메타크릴레이트 중합체 및 옥틸아크릴아미드/아크릴레이트/부틸아미노에틸메타크릴레이트의 중합체에서 선택되는 하나 이상의 양쪽성 고분자; 중에서 선택될 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 중합체(P1) 및 상기 고분자(P2)의 총 함량은 조성물 전체 함량 100 중량% 대비 0.0001 내지 10 중량% 일 수 있으며, 0.1 내지 10 중량%, 0.1 내지 5중량%, 0.5 내지 4중량% 또는 0.5 내지 3중량%일 수 있다.
본 발명의 조성물은 오일을 추가로 포함할 수 있다. 오일 성분으로는 화장료 조성물에 사용되는 통상적인 오일을 사용할 수 있다. 구체적으로 스쿠알란, 미네랄 오일 등의 수소계 오일; 카프릴릭/카프릭 트리글리세라이드, 네오펜틸 글리콜 디카프레이트, 2-옥틸도데실미리스테이트, 이소프로필미리스테리트, 이소 세틸에틸헥사 노에이트, 펜타에리스리틸 테트라에틸헥사노에이트, 부틸렌글리콜 디카프릴레이트카프레이트, 헥실라우레이트, 디스테아릴말레이트, 세틸 2-에틸헥사노에이트, 옥틸도데카놀, 글리세릴 트리에틸헥사노에이트 등의 에스테르계 오일; 올리브 오일, 아보카도 오일, 호호바 오일, 마카다미아 오일 등의 식물성 오일; 라놀린 등의 동물성 오일; 디메틸폴리실록산, 메틸페닐폴리실록산, 데카메틸사이클로펜타실록산, 메틸크트리메치콘, 페닐트리메치콘, 사이클로메치콘, 디메치콘 등의 실리콘 오일이 단독 또는 혼합하여 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물은 세테아릴 알코올을 추가로 포함할 수 있으며, 그 외에도 헤어 컨디셔닝용 조성물에 포함되는 다른 성분들, 예를 들어, 유화안정화제, 증점제, 향료, 방부제, 자외선차단제, 색소 등을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 상기 헤어 컨디셔닝용 조성물을 포함하는 헤어 컨디셔닝용 제품을 제공한다.
상기 헤어 컨디셔닝 제품은 바람직하게는 헤어 샴푸, 헤어 린스, 헤어 트리트먼트, 헤어 컨디셔너, 헤어 토닉, 헤어 로션, 헤어 크림, 모발 영양 화장수, 헤어 에센스, 헤어 컬링 에센스, 헤어 스프레이, 헤어 볼륨 스프레이, 헤어 미스트, 헤어 폼 트리트먼트 또는 헤어 팩일 수 있으며, 상기 조성물을 포함하는 제품이라면 당업계에서 일반적으로 제조하는 방법에 의하여 제조될 수 있다.
본 발명에 있어서, "헤어 컨디셔닝"이란, 모발을 이롭게 처리함을 의미하며, 구체적으로 모발을 부드럽게하는 것을 의미할 수 있다.
상기 헤어 컨디셔닝용 제품은 바람직하게는 헤어 린스, 또는 헤어 컨디셔닝용일 수 있으며, 상기 조성물을 포함하는 제품이라면 당업계에서 일반적으로 제조하는 방법에 의하여 제조될 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 단, 이들 실시예는 본 발명의 예시일 뿐으로, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.
실시예
제조예: 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 6의 제조
하기 표 1 내지 3과 같은 조성을 갖는 유화 형태의 헤어 컨디셔닝용 조성물을 다음과 같은 방법으로 제조하였다:
주 탱크(Main mixer)에 정제수, 유화제 및 방부제를 가하고 용해시켜 수상을 만들고나서 80℃로 가온하였다. 미리 혼합(Pre-mixing)한 아크릴레이트/C1~16알킬 메타크릴레이트 중합체(P1)와 디카프릴릴카보네이트를 80℃로 가온하여 주 탱크에 투입한 다음 속도 3000 rpm으로 10분 동안 교반하였다. 여기에 베헨트리모늄 클로라이드, 디메치콘 및 세테아릴 알콜(Cetearyl Alcohol, 제조사: Cognis)를 주 탱크에 투입하여 300rpm속도로 교반하면서 완전 용해시켰다. 그런 다음 서서히 상온까지 냉각하여 헤어 컨디셔닝용 조성물을 제조하였다.
구분 실시예1 비교예1 비교예2
1 Polymer 1
(중량%)		 2.0 - -
2 Polymer 2
(중량%)		 - 2.0 -
3 Polymer 3(중량%) - - 2.0
4 오일*(중량%) 0.5 0.5 0.5
5 양이온 계면활성제**
(중량%)		 1.5 1.5 1.5
6 정제수 to 100 to 100 to 100
7 평균 분자량(g/mol) 20,000 40,000 56,700
실시예2 실시예3 비교예3 비교예4
1 Polymer 1
(중량%)		 2.0 2.0 - -
2 Polymer 2
(중량%)		 - - 2.0 2.0
3 Polymer 3
(중량%)		 - - 2.0 2.0
4 오일*(중량%) - 0.5 - 0.5
5 양이온 계면활성제**
(중량%)		 1.5 - 1.5 -
6 정제수 to 100 to 100 to 100 to 100
7 평균 분자량(g/mol) 20,000 20,000 48,000 48,000
실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 비교예5 비교예6
1 Polymer 1
(중량%)		 2.0 2.0 2.0 2.0 1.0 - -
2 Polymer 2
(중량%)		 - - - - - 1.0 2.0
3 Polymer 3
(중량%)		 - - - - - 1.0 2.0
4 오일*(중량%) 1.5 1.0 0.5 0.5 1.5 0.5 0.5
5 양이온 계면활성제**
(중량%)		 1.5 1.0 0.5 3.5 1.5 1.5 1.5
6 정제수 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100 to 100
7 평균 분자량(g/mol) 10,000 20,000 20,000 20,000 10,000 48,000 48,000
1. Polymer 1 : Acrylates/C1~16alkyl methacrylate copolymer (아크릴레이트/C1~16알킬 메타크릴레이트 중합체)
2. Polymer 2 : PVP(Polyvinylpyrrolidone, 상품명 PVP K-30 / BASF社)
3. Polymer 3 : VP/VA Copolymer (vinyl pyrrolidone/ vinyl acetate copolymer, 상품명 : AgrimerTM VA 7E / Ashland社)
4. 양이온 계면활성제** : 베헨트리모늄 클로라이드(Behentrimonium Chloride, BASF社)
5.오일* : 디카프릴릴 카보네이트(dicaprylyl carbonate, 상품명 : Cetiol CC / BASF社)
이들 조성물을 가지고 다음과 같이 끈적임, 부드러움, 발림성 및 세팅력을 평가하여 그 결과를 표 4 내지 6에 나타냈다.
[시험예 1] 세팅력(%)에 대한 기기적인 평가
평가자들은 실시예 및 비교예의 헤어 컨디셔닝용 조성물 3g을 손에 덜어 헤어(hair tress)에 도포 후 흐르는 물에 충분히 헹군 다음 헤어를 Spiral에 감아 건조시켰다. 컬(curl) 상태의 헤어를 항온 항습기(25℃, 40%RH)에 넣고 시간 경과에 따른 셋팅 효과를 다음 Curl Retention(C.R)식을 이용하여 측정하였다.
C.R.(%) = {(Lo-Lt)/(Lo-Ls)}×100
Lo = hair tress 길이
Lt = t 시간 후 컬된 상태의 hair tress 길이
Ls = 컬된 최초 hair tress 길이(t=0)
[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) 참조]
[시험예 2] 발림성에 대한 관능적인 평가
평가자들은 실시예 및 비교예의 헤어 컨디셔닝용 조성물 3g을 손에 덜어 헤어에 도포시 손에 느껴지는 느낌을 5점 만점 척도로 기록하였다. 각각의 평가자 점수를 더한 다음, 평가 인원수(n=100)로 나누어 평균값을 구하였다.(시험조건: 항온 항습실 / 25℃, 40%RH)
1점 : 발림성이 매우 나쁘다.
2점 : 발림성이 나쁘다.
3점 : 발림성이 보통이다.
4점 : 발림성이 좋다.
5점 : 발림성이 매우 좋다.
[시험예 3] 끈적임에 대한 관능적인 평가
평가자들은 실시예 및 비교예의 헤어 컨디셔닝용 조성물 3g을 손에 덜어 헤어에 도포 후 흐르는 물에 충분히 헹군 다음 헤어를 자연 건조시켰다. 손으로 헤어를 만졌을 때 느껴지는 끈적임 강도를 5점 만점 척도로 기록하였다. 각각의 평가자 점수를 더한 다음 평가 인원수(n=100)로 나누어 평균값을 구하였다.(시험조건: 항온 항습실 / 25℃, 40%RH)
1점 : 끈적임이 매우 높다.
2점 : 끈적임이 높다.
3점 : 끈적임이 보통이다.
4점 : 끈적임이 낮다.
5점 : 끈적임이 매우 낮다.
[시험예 4] 부드러움에 대한 관능적인 평가
평가자들은 실시예 및 비교예의 헤어 컨디셔닝용 조성물 3g을 손에 덜어 헤어에 도포 후 흐르는 물에 충분히 헹군 다음 헤어를 자연 건조시켰다. 손으로 헤어를 만졌을 때 느껴지는 부드러움 정도를 5점 만점 척도로 기록하였다. 각각의 평가자 점수를 더한 다음, 평가 인원수(n=100)로 나누어 평균값을 구하였다. (시험조건: 항온 항습실 / 25℃, 40%RH)
1점 : 부드러움이 매우 나쁘다.
2점 : 부드러움이 약간 나쁘다.
3점 : 부드러움이 보통이다.
4점 : 부드러움이 약간 좋다.
5점 : 부드러움이 매우 좋다.
실시예1 비교예1 비교예2
1 세팅력
(%)		 65 15 30
2 끈적임(5점만점) 4.4 3.5 3.0
3 부드러움(5점만점) 4.4 4.2 3.8
4 발림성(5점만점) 4.3 4.2 3.8
실시예2 실시예3 비교예3 비교예4
1 세팅력
(%)		 70 73 20 30
2 끈적임(5점만점) 4.2 4.1 2.0 1.0
3 부드러움
(5점만점)		 4.2 4.1 2.5 2.0
4 발림성
(5점만점)		 4.1 4.0 2.5 2.0
실시예4 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8 비교예5 비교예6
1 세팅력
(%)		 60 63 68 55 50 2.2 15
2 끈적임(5점만점) 4.6 4.5 4.1 4.5 4.7 3.3 2.5
3 부드러움(5점만점) 4.6 4.5 4.4 4.6 4.6 4.0 3.0
4 발림성(5점만점) 4.4 4.4 4.3 4.4 4.5 4.0 3.0
표 4 내지 6에서 보듯이, 아크릴레이트/C1~16알킬 메타크릴레이트 중합체(Acrylates/C1~16alkyl methacrylate copolymer, 1 또는 2 중량%)와 디카프릴릴 카보네이트((Dicaprylyl Carbonate 0.5, 1.0, 또는 1.5 중량%) 또는 베헨트리모늄 클로라이드(Behentrimonium Chloride 0.5, 1.0, 1.5 또는 3.5 중량%)를 함유하여 제조된 실시예의 헤어 컨디셔닝용 조성물이 비교예의 헤어 컨디셔닝용 조성물에 비해 부드러움과 발림성 그리고 끈적임 관련 품질은 비슷하나, 자연스러운 볼륨감을 줄 수 있는 세팅력이 매우 높은 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
실시예 6 및 7을 비교해보면, 동일한 조건에서 베헨트리모늄 클로라이드 함량이 증가하면 세팅력은 낮아지나 부드러움이나 발림성의 변화는 크지 않은 반면, 끈적임은 더욱 낮아지는 것을 알 수 있다.
또한, 비교예 5 및 6에서와 같이, 일반적으로 젤에 사용하는 비이온성 세팅제인 PVP(polyvinylpyrrolidone) 또는 VP/VA Copolymer(vinyl pyrrolidone/ vinyl acetate copolymer)의 함량이 증가한 헤어 컨디셔닝용 제품을 사용할 경우 세팅력은 조금 증가하나, 부드러움과 발림성이 저하되고, 특히 끈적임이 매우 심하여 전반적으로 품질이 떨어지는 것을 알 수 있다.
헤어 샴푸 성분 함량(중량%)
1 음이온 폴리머 아크릴레이트/C1~16알킬 메타크릴레이트 중합체
(Mw 20,000 g/mol)		 1.5
2 양이온 중합체 폴리쿼터니윰-10(Polymer JR 400(Amerchol社) 0.5
3 음이온 계면할성제 라우릴황산나트륨(30%) 10
4 음이온 계면할성제 폴리옥시에틸렌 라우릴황산 나트륨(30%) 30
5 점도조정제 야자유지방산디에탄 올아미드
(비이온성 계면활성제)		 5
6 pH 조절제 염화나트륨/구연산 적량
7 향 0.4
8 정제수 to 100
　 헤어 미스트 성분 함량(중량%)
1 음이온 폴리머 아크릴레이트/C1~16알킬 메타크릴레이트 중합체
(Mw 10,000 g/mol)		 0.5
2 양쪽성 폴리머 메타크릴로일에틸베타인/메타크릴레이트(미쯔비시화학社) 1.5
3 보습제 글리세린 2
4 용제 에탄올 50
5 향 0.3
6 정제수 to 100
또한, 본 발명의 음이온 폴리머는 상기와 같은 샴푸 또는 헤어 미스트 형태로 사용될 수 있다.

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  13. 하기 화학식 1의 단위를 포함하는 중합체(P1) 및 디카프릴릴 카보네이트를 포함하고,
    상기 중합체(P1)의 분자량은 5,000 내지 600,000인 워시 오프 타입의 헤어 볼륨 증진용 조성물.
    [화학식 1]

    상기 화학식 1에서,
    X1, X2, X3 및 X4는 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1의 알킬기이고,
    R1은 탄소수 1 내지 4의 알킬기이며,
    R2는 탄소수 5 내지 16의 알킬기이고,
    A는 에틸렌기 또는 프로필렌기이고, n은 1 의 정수이고,
    R3는 수소이며,
    M+는 Na+, K+, 이미다졸륨, 암모늄, 피리디늄, 트리아졸륨, 및 포스포늄으로 구성된 그룹으로부터 선택되고,
    a, b, c, 및 d는 각 중합 단위의 평균 중합 수(degree of polymerization)로서 0 보다 크고, a+b+c+d는 50 내지 1,000 사이의 값을 갖고, 상기 화학식 1의 단위를 갖는 중합체(P1)은 불규칙성(random), 교호(alternating), 블록(block), 또는 그라프트(graft) 중합체이며,
    중합수가 d 인 단위의 전구체 단량체는 중합체를 형성하기 위한 전체 단량체 성분 100중량부를 기준으로 10 내지 50중량부의 범위로 중합된다.
  14. 제13항에 따른 워시 오프 타입의 헤어 볼륨 증진용 조성물을 포함하는 워시 오프 타입의 헤어 볼륨 증진용 제품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제품은 헤어 샴푸, 헤어 린스, 헤어 트리트먼트, 헤어 컨디셔너, 헤어 토닉, 헤어 로션, 헤어 크림, 모발영양화장수, 헤어 에센스, 헤어 컬링 에센스, 헤어 미스트, 헤어 볼륨 미스트, 헤어 폼 트리트먼트 또는 헤어 팩인, 헤어 볼륨 증진용 제품.
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