KR20140126160A

KR20140126160A - 흑미 색소의 모발에 대한 염색효과

Info

Publication number: KR20140126160A
Application number: KR1020130044363A
Authority: KR
Inventors: 문금옥
Original assignee: 김기영; 문금옥
Priority date: 2013-04-22
Filing date: 2013-04-22
Publication date: 2014-10-30

Abstract

새로운 천연 염모제의 소재를 탐색하기 위하여 7레벨과 10레벨로 탈색시킨 모발에 시판중인 산화염모제와 천연염모제인 헨나를 염색하고 흑미 에탄올 추출물과 흑미 에탄올 추출물에 산 또는 알칼리를 처리하여 염색시켜서 염착력과 염색지속력을 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 도출하였다. 7레벨의 산화염모제는 핑크브라운, 헤나처리모는 매트브라운,흑미처리모는 레드브라운, 흑미 산처리모는 로즈브라운, 흑미 알칼리처리모는 카키브라운색을 띄는 채스넛 브라운색으로 관찰되었다. 10레벨의 산화염모제 처리모는 로즈색, 헨나처리모는 매트한 카키색, 흑미 처리모는 바이올렛계열의 적자색, 흑미 산 처리모는 로즈계열의 선명한 적자색,흑미 알칼리처리모는 애쉬브라운색으로 관찰되었다.

Description

흑미 색소의 모발에 대한 염색효과{ A Sudy on the Effect of Natural Hair Dyeing from pigment Black}

본 발명은 흑미 색소의 모발 염색력과 지속력에 관한 것으로 더욱 상세하게는 흑미 에탄올 추출물을 산과 알칼리 조건에서 염색했을 때 나타나는 색상변화와 현재 미용실에서 일반적으로 많이 시술하고 있는 산화염모제를 대처할 만한 천연염모제 성분으로 효과가 매우 우수하다.

우리나라의 영화배우와 TV 탤런트, 가수, 연예인, 운동선수 등은 국내 뿐 아니라 한류 문화의 확산으로 국제적인 우상(Idol)이 되고, 이들의 패션, 헤어스타일, 액세서리, 구두, 안경 등은 젊은이들 사이에서 유행이 되고 있다. 이와 같이 여러 분야의 유명인들은 모발 염색(헤어 컬러링, Hair coloring)을 통하여 매우 다양하고 개성 있는 이미지를 연출하여 많은 사람들에게 아름답고 우아하거나, 화려하고 강한 이미지를 부각시키면서 헤어스타일의 유행 선도자 역할을 하고 있다.

모발 염색은 자연의 모발 색상을 변화시키거나 명암을 조절하기 위해 탈색 또는 색소 혼합액을 모발에 도포하여 아름다움을 추구하는 예술적 행위로서 다양한 이미지 변화와 연출이 빠르고 간편하게 할 수 있다는 장점이 있고, 예전에는 백모 커버의 목적으로 많이 사용되었으나(박은준과 김기영, 2008; 박원경, 2005; 곽형심, 1998), 최근에는 멋내기를 위한 염색으로 변화되었으며, 젊은 층에서는 '남학생'의 80%, '여학생'의 94%가 '현재 머리를 염색한 상태이거나 염색을 경험한 적이 있다'고 보고될 정도로 일상화되고 있다(임태희, 2012; 우효순, 2006).

우리나라에서 가장 선호되는 염모제는 염색 지속력이 오래가는 영구 염모제이고, 원료에 따라 광물성 염모제, 유기합성(산화) 염모제, 식물성 염모제로 구분된다. 광물성 염모제는 금속염을 함유하기 때문에 금속성 광택과 색상을 나타내고, 퍼머넌트 웨이브의 형태가 잘 형성되지 않으며, 모발의 구조 변화와 모발 손상을 초래한다는 단점이 있다(김주섭, 2004).

유기합성 염모제는 일명 산화 염모제라고도 부르며, 색상의 종류가 다양하다는 장점이 있다. 이러한 염모제의 염색 원리는 탈색제로 피질층에 존재하는 멜라닌(Melanin)색소를 제거하고, 모표피와 피질층에 P-phenylendiamine (PPD, 검은색), M-dihyroxybenzen, P-toluenediamine sulfate (갈색), M-dihdroxybenzene (회색), P-aminophenol(붉은색 또는 갈색), M-phenylenediamines (갈색), P-aminophenol, Picric acid, Resorcinol 등의 화합물이 과산화수소수와 중합 반응하여 모발 구성 단백질인 Keratin과 결합하여 원하는 색상의 염료를 유입시킨다(김미선, 2002; Shapiro, 2001). 따라서 염색력과 염색 지속력은 유기 합성(화학적) 색소의 분자 크기 또는 분자량의 영향을 받는다(박은준과 김기영, 2010; 황정원, 2002).

이러한 유기 합성 염모제는 화학적 작용으로 인해서 장기간 사용시에 모표피(Cuticle)의 흐트러짐, 모표피의 박리와 노출, 광택 및 촉감 저하 등과 유수분 흡수력의 상승 또는 저하, 보습력의 저하, 신축성과 인장강도의 변화에 의한 탄력성과 유연성 저하 등의 물리적 변화에 의한 모발손상이 초래되고, 두피와 모발 손상, 접촉성 피부염, 홍반 발생, 방광암 등과 같은 부작용을 초래한다고 보고되었다(임태희, 2012; Koley et al, 2012; Sampathkumar & Yesudas; 2009; Gago-Dominguez et al., 2003).

특히, PPD(1,4-Diaminobenzol)는 1863년 독일의 호프만(Hofmann)에 의해 개발되어 1883년에 프랑스의 모네사(Monet Company)가 모발 염색제로 특허를 출원하였고, 1907년에 상품화하여 오랫동안 사용되어 온 산화성이 강한 염료이며(양수경, 2007), 분자 구조식은 C₆H₈N₂이고, 분자량은 108.14 g mol¹이다. 독성을 나타내는 LD50 (50% of Lethal dose)은 수용액 0.028 mg/L이고(Smiley, 2002), 최근에 많은 부작용에 대한 보고에서 인도에서는 자살 시도에 사용하고(Prabhakaran, 2011), 일본, 인도 등에서 인후염, 접촉성 피부염 뿐 아니라 탈모, 혈액암, 급성 신부전, 부종, 다발성 홍반 등의 심각한 부작용을 나타낸다고 보고되었다(Sampathkumar & Yesudas; 2009).

우리나라에서는 한국소비자보호원 위해 감시 시스템(CISS)에 접수된 염모제 관련 피혜 사례는 2006년 37건, 2007년 40건, 2008년 7월까지 38건으로 이었고, 2012년 알레르기 소비자 감시시스템에 접수된 염모제와 두발용 제품이 142건으로 생활용품(1,077건)의 13.2%를 차지하면서 해를 거듭할수록 증가하는 추세이며, 염모제에 의한 부작용으로는 피부발진, 진물, 염증(22.1%)에 이어 부종(17.2%), 가려움(17.2%), 안구통증, 시력손상, 이물감(11.4%) 순으로 나타났다.

식물성 염모제는 건강에 대한 관심이 높아지고, 유기 합성 염모제의 부작용이 알려지면서 자연 친화적인 식물성 염모제의 사용이 늘어나고 있다.

식물성 염료는 색상에 따라 단색성과 다색성(복합성)으로 구분되고, 식물의 사용부위는 뿌리, 열매, 꽃, 나무 등으로 다양하다(이안례 등, 2012).

단색성 염료에는 보라색 계열, 황색 계열, 홍색 계열로 분류되고, 보라색 계열 색상을 띠는 요람, 소송목, 유구염, 패자가 있고, 황색계열에는 치자, 홍목, 샤프란 등이 있으며, 홍색 색상을 띠는 암적초, 봉선화, 두약, 산람 등이 있다. 다색성 염료에는 갈색 계열, 흑색 계열, 다갈색 계열과 황색 계열, 적자색 계열, 보라색 계열, 흑색 계열로 분류되고, 갈색, 흑색 계열에는 오베자 상수리나무, Sumacmyrobalan, 석류, 육업천, 팔수산청수, 코치닐(Cochineal), Lac dye가 있고, 다색, 황색계열에는 억새, 개초, 개화, 복목, 적아베, 옥화, 양매, 동백나무, 솔나무, 쑥차, 일휘, 등황이 있다. 다갈색계에는 커피가 있고, 보라계에는 차륜매, 아선(꼭두서니), 떡철쭉, 감, 호도가 있다. 적자색계, 보라계, 흑색계에는 자초, 소방, 소목, 로그우드(Logwood)가 있다(이혜영, 2007).

주된 색상은 Yellow와 Yellow-Red의 황색계열이고, 고명도, 저채도의 특성이 있다. 또한 Red나 Purple-Red의 적색계열은 황색계열 염료에 비하여 염료의 종류가 한정되어 있다. 반면에 Blue와 Blue-Purple의 청색계열과 Green, Yellow-Green의 녹색계열의 색상은 황색계열이나 적색계열과 비교하여 희소한 색상으로 간주된다.

그러나 이러한 염료들은 대부분 의류 분야에서 사용하고 있는 식물성 염료가 대부분이고, 섬유에는 1회 염색보다는 2~3회 반복적으로 염색하거나 매염제를 사용하며 고온 처리가 가능하지만, 모발에 적용시키기에는 고온 처리에 의해 단백질의 변성에 의한 모발 손상의 초래, 시간적 제약과 모발 손상에 의한 반복적 염색이 거의 불가능하다는 문제점이 있어 식물성 염료의 산업체 현장에서의 사용과 연구에 많은 어려움이 있다.

그동안의 식물성 소재의 염색력에 대한 선행 연구로는 Henna (Lawsonia inermis; 임태희 등, 2012; 임태희와 김기영, 2011; 박은준과 김기영, 2008), 울금(차원미와 김한석, 2012), 적양배추(김경진, 2010), 칡뿌리 추출물(이옥규, 2009), 봉숭아(서동균, 2009), 칠면초(서동균, 2009), 양파외피(나윤영, 2007), 주글론(이수희, 2006), 황토(강용숙과 이재천, 2010), 소목(문재원, 2010), 블루베리력(장미여, 2010), 복분자(정선주, 2010) 등이 있지만, 라이프 스타일(Life style)이 다양해지고 차별화된 감성 표현으로 개성을 강조할 수 있는 여러 가지의 색상에 대한 요구가 높아지고 있어 이전의 검정과 갈색 계열의 색상보다 선택의 폭을 넓힐 수 있는 식물성 염모제에 대한 연구와 자료가 부족한 상황이다.

최근에 희소한 색상으로 간주되는 Blue와 Blue-Purple의 청색계열에 속하는 안토시아닌(Antocyanin) 색소에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있고, 안토시아닌 색소를 함유한 식물에는 가지, 블루베리, 흑미, 와인 등이 대표적으로 알려져 있다(Fig 1).

안토시아닌을 함유하는 와인, 콩, 블루베리 등에 관한 연구는 항산화(Jun et al., 2012; Li et al., 2012; Li et al., 2012; Ou et al., 2012; Radovanovi& Radovanovi, 2010), 항암(Hui et al., 2010), 당수치 저하(Roopchand et al., 2012), 항염(Min et al., 2010), 항균(Seo et al., 2008; Rhee et al., 2003; Morimitsu et al., 2002, Hahn et al.,1995; Chung & Lee, 2003; Chen et al., 2006) 등이 있고, 식물체 내에서 적색, 자색 및 청색을 내는 수용성 색소로 다양한 종류와 많은 양이 존재하여 적·자색의 천연색소로 이용가치가 있다고 알려져 있다(윤미주, 1997).

흑미는 안토시아닌과 플라보노이드 등의 색소 성분을 함유하고 있고, 품종에 따라 보라색, 청색, 흑색을 띄는 자색계와 적색, 적갈색을 띄는 적색계로 구분된다. 자색계 쌀에는 안토시아닌계 색소인 Cyanidin-3-glucoside, Crysanthemin, Peonidin-3-O-glucoside, Malvidin (Fig 1)이 많이 함유되어 있고(Chen et al., 2012; 이혜자, 2002), 적색계 쌀에는 탄닌계 색소와 플라보노이드(Flavonoid)계 색소가 있다. 특히 흑미의 색소는 고온과 태양광선에 의해 안정성을 가지고 있기 때문에 빵, 아이스크림 등의 가공에서 식품색소로 널리 이용되고 있다(윤혜현 등,1995).

흑미에 대해서 본초강목(本草綱目)에는 개위익중(介胃益中) 자음보신(滋陰補腎) 건비완간(建緩肝) 명목활혈(名目活血) 효능이 있다고 기록되어 있고(Cho et al., 2004), 매일 상식(尙食)하면 인체의 조절 기능을 개선하고 면역 기능을 강화시켜 노화방지, 질병예방 등에 효과가 있다고 구전되고 있다. 흑미와 도정 후 남겨진 흑미의 겨(black rice bran)는 다른 곡류에 비하여 안토시아닌계 색소성분이 풍부하고 플라보노이드류를 포함하는 다양한 폴리페놀 화합물을 함유하고 있다. 흑미와 흑미의 겨는 혈액순환 개선, 빈혈, 신기능 개선효과(Deng et al., 2013; Laokuldilok et al., 2011), 항산화(Jun et al., 2012), 항암(Hui et al., 2010), 항노화, 항염(Min et al., 2010), 항균 작용이 있다고 보고되었다.

흑미는 안토시아닌과 플라보노이드를 함유하고 있어 좋은 염색소재로서 활성이 높고, 사시 사철 구하기 쉬우며 저장과 보관이 용이하면서도 식품으로 다양하게 활용되고 있어 안전하지만 아직까지 염색성에 대한 연구가 미흡한 실정이며, 흑미의 염색성에 관한 선행연구로는 흑미에서 추출한 천연염료의 염색성(조미숙, 2005), 흑미 추출물에 의한 견직물의 염색성(박진희, 2002), 천연염료를 이용한 양모 섬유 염색(최혜미, 2011) 등이 시도되었으나, 모발의 염색에 관한 연구는 부재한 상황이다.

이에 본 연구에서는 흑미를 천연 염모제 소재로 활용 가능성을 탐색하고자 모발에 대한 염착력과 염색 지속력을 찰하였다

본 발명의 목적은 인체에 안전하고 모발에 염색력을 가지는 천연 물질인 흑미색소를 활용하여 우수한 염색조성물을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명에서는 모발에 안정적인 염착력을 확인하기위하여 흑미 에틴올 추출물에 조성물로 acide과 alkali, 해초분말의 농도를 제공한다.

본 발명에 의한 흑미 에탄올 추출물이 모발에 안정적인 염착력을 가질 수 있는 acide조건과 alkali조건을 제공하였으며, 천연 모발 염색제로서 멋내기염색과 새치커버가 가능함을 확인하였다.

이하 본 발명을 설명하면 하기와 같다. 본 발명에서는 1) 흑미를 일정량의 에탄올 에 침전시키는 단계; 2) 흑미 에탄올 추출물을 모발에 염색시키기 위하여 염색과 펌 등 화학적 시술을 하지 아니한 건강한 모발을 2종류(7레벨과 10레벨)의 레벨로 탈색하는 단계; 3) 흑미 에탄올 추출물을 탈색한 모발에 염색하는 단계 4) 흑미 에탄올 추출물의 모발의 염착력을 육안과 웰라챠트를 비교확인하고, 산화염모제, 천연헨나의 염착력과 비교하는 단계; 5) 흑미 에탄올 추출물의 모발 염색의 지속력을 확인하는 단계; 를 거쳐 흑미색소의 모발의 염착력과 지속력의 우수성을 확인하였다.

상기 1)단계에서 흑미는 전남 장흥군 소재의 토요시장에서 3kg을 구입하여 70%에탄올 4ℓ를 가하여 상온에서 24시간 침출시킨 후 여과하였다. 여과액을 60℃, 0.1mPA조건에서 12시간동안 Vacuum Rotation Evaporator 를 사용하여 300g으로 감압 농축 하여 4℃에서 보관하였다.

상기 2)단계에서는 군산에 거주하는 만 18세 여고생으로부터 퍼머넌트 웨이브와 염색 등의 화학적 처리를 하지 않은 모발을 공시 받아 사용하였다. 약 60㎝ 모발을 약산성 샴푸로 세정하여 린스로 헹군 후 타월로 건조시킨 후 얼레살 빗으로 3~4번 빗질하고 모발 결을 정리하여 두피로부터 15㎝ 떨어진 지점에서 모발을 절단하여 수집 하였다. 그 후 시료 모발을 정리하여 다시 약 11㎝ 길이로 절단하여 약 700가닥의 무게를 1.5g으로 평량한 다음 실험군의 분류에 따라 실리콘으로 피스 23개를 제작하여 실험에 사용하였다.

염색볼에 제1제인 탈색제 30g과 제2제인 산화제(6% 과산화수소) 44㎖을 1: 1.5비율로 혼합하였다. 모발피스 8개에 혼합한 탈색제를 붓으로 도포한 후4개의 피스를 7레벨로 탈색시키기 위하여 45℃에서 5분 처리하였고, 10레벨로 탈색시키기 위하여 45℃에서 25분간 반응시켰다. 그 후 냉각시켜 세척하고 자연 건조하여 염색 실험에 사용하였다.

상기 3)단계에서는

(1) 흑미 처리모

염색 볼에 흑미 에탄올 추출물 10g, 해초분말 0.5g을 혼합한 후 각반하여 5분간 실온에서 반응시켰다. 그 후 모발 피스에 시술용 붓으로 혼합한 흑미 에탄올 추출액을 도포하고 알루미늄 호일로 봉하여 45℃에서 50분간 반응 시킨 후에 실온에서 3분간 냉각시켜 세척하고 자연 건조시켰다.

(2) 흑미 산처리모

염색 볼에 흑미 에탄올 추출물 10g, 해초분말 0.15g을 가하고 혼합한 후 6% acetic acid 8g을 넣고 각반하여 5분간 실온에서 반응시켰다. 그 후 모발피스에 시술용 붓으로 산을 가하여 혼합한 흑미 에탄올 추출액을 도포하고 알루미늄 호일로 봉하여 45℃에서 50분간 반응 시킨 후에 실온에서 3분간 냉각시켜 세척하고 자연건조 시켰다.

(3) 흑미 알칼리처리모

염색 볼에 흑미 에탄올 추출물 10g, 해초분말 0.5g을 가하고 혼합한 후 0.1N NaOH 3g 을 넣고 각반 하여 5분간 실온에서 반응시켰다. 그 후 모발피스에 시술용 붓으로 알칼리를 가하여 혼합한 흑미 에탄올 추출액을 도포하고 알루미늄호일로 봉하여 45℃에서 50분간 반응시킨 후에 실온에서 3분간 냉각시켜 세척하고 자연 건조 시켰다.

상기 4)단계에서는

흑미 의 염착력을 확인하기 위하여 육안적 관찰과 웰라챠트비교, 사진촬영을 통하여 염착력을 확인하였고, 흑미색소의 모발염착력의 우수성을 확인하기위하여 미용실에서 가장 많이 사용하고 있는 산화염모제와 헨나분말을 사용해 비교분석하였다.

상기 5)단계에서는

2ℓ의 비이커에 물 990㎖와 손상용 모발 샴푸 10g씩을 넣고 유리봉으로 저어 혼합하여, 정상모피스 1개, 탈색모 피스 2개(7레벨: 7Bl-2, 10레벨: 10Bl-2), 산화염모제 처리모 피스 2개(7레벨: 7Ox-2, 10레벨: 10Ox-2), 헨나 처리모 피스 2개(7레벨: 7Hn-2, 10레벨: 10Hn-2), 흑미 처리모 피스 2개(7레벨: 7BR-2, 10레벨: 10BR-2), 흑미 산처리모 피스 2개(7레벨: 7BRa-2, 10레벨: 10BRa-2), 흑미 알칼리처리모 피스 2개(7레벨: 7BRb-2, 10레벨: 10BRb-2)의 세정에 사용하였다. 6개의 네모난 플라스틱 통(5㎝ 12㎝ 5㎝)에 희석한 샴푸액 150㎖을 넣고 모발 피스를 좌우로 3번씩 흔들어 물을 바꿔가며 30회 세척하고 실온에서 자연 건조시켜 육안적 관찰과 사진 촬영을 통해 흑미 색소의 염착력과 지속력에 대한 우수성을 확인하였다.

뷰티샬롱 즉 미용실에서 많이 사용되고 있는 산화형 염모제는 유기합성 염모제로 화학적 작용으로 인해서 장기간 사용시에 모표피의 흐트러짐, 모표피의 박리와 노출, 광택및 촉감저하 등과 보습력의 저하, 신축성과 인장강도의 변화에 의한 탄력성과 유연성 저하 등의 물리적 변화에 의한 모발손상이 초래되고 , 두피와 모발손상, 접촉성피부염, 홍반발생, 방광염등과 같은 부작용이 초래한다고 보고된 바 있고, 우리나라에서는 한국소비자보호원 위해 감시 시스템(CISS)에 접수된 염모제 관련 피혜 사례는 2006년 37건, 2007년 40건, 2008년 7월까지 38건으로 이었고, 2012년 알레르기 소비자 감시시스템에 접수된 염모제와 두발용 제품이 142건으로 생활용품(1,077건)의 13.2%를 차지하면서 해를 거듭할수록 증가하는 추세이며, 염모제에 의한 부작용으로는 피부발진, 진물, 염증(22.1%)에 이어 부종(17.2%), 가려움(17.2%), 안구통증, 시력손상, 이물감(11.4%) 순으로 나타났다.

최근에 희소한 색상으로 간주되는 Blue와 Blue-Purple의 청색계열에 속하는 안토시아닌(Antocyanin) 색소에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있고, 안토시아닌 색소를 함유한 식물에는 가지, 블루베리, 흑미, 와인 등이 대표적으로 알려져 있다.

이에 본 연구에서는 흑미를 천연 염모제 소재로 활용 가능성을 탐색하고자 모발에 대한 염착력과 염색 지속력을 관찰하였고, 천연모발 염색소재로 가능성을 확인하였으며 본 발명을 천연 모발염모제로서 산업현장에서 많이 활용될 가능성을 확인하였다.

Claims

청구사항 1.
흑미 색소의 에탄올 추출물을 유효성분으로 함유하는 염색조성물
청구사항 2.
제 1항에 있어서 상기 흑미 추출물은 조성물 총 중량에 대하여 해초분말은 0.5~0.15g을, 6% acetic acid 8g을, 0.1N NaOH 3g 특징으로 하는 염색 조성물
청구사항 3.
상기 1항에 있어서 흑미 에탄올 추출물은 에탄올 70%로 추출하는 단계를 거쳐 얻어진 것임을 특징으로 하는 염색 조성물
청구사항 4.
제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서 상기 염색 조성물은 모발 염색 조성물임을 특징으로 하는 조성물