KR20230162986A

KR20230162986A - 아민 유도체를 갖는 모발 트리트먼트 조성물

Info

Publication number: KR20230162986A
Application number: KR1020237037507A
Authority: KR
Inventors: 시우홍 자이; 다니엘 토마스 놀란 3세; 제나 즈구리스
Original assignee: 이엘씨 매니지먼트 엘엘씨
Priority date: 2021-04-01
Filing date: 2022-03-30
Publication date: 2023-11-29
Also published as: EP4312961A1; US20220362122A1; BR112023020319A2; AU2022246639A1; CA3214356A1; TW202304412A; WO2022212605A1; JP2024514529A

Abstract

모발 트리트먼트 조성물에서 수산화암모늄의 일부 또는 전부에 대한 대체물로서 사용하기 위한 특정 알칸올아민의 용도가 개시된다. 모발 착색제 알칼리화제로서 사용되는 경우, 이들 유도체는 잘 알려진 수산화암모늄에 대한 대체물에 비해 감소된 모발 섬유 손상, 효과적인 컬러 리프팅, 및 세포독성 및 악취에서의 상당한 개선을 보여준다.

Description

아민 유도체를 갖는 모발 트리트먼트 조성물

본 발명은 모발 트리트먼트 적용분야에 관한 것이다. 구체적으로, 모발의 큐티클을 연화시키고 부풀리기 위한, 그리고 시약 및 모발-유익 활성성분의 피질에의 침투를 가능하게 하기 위한 수산화암모늄에 대한 대체제에 관한 것이다.

모발 구조

인간의 모발 섬유는 일반적으로 큐티클이라고 불리는 가장 바깥쪽 층을 갖는 것으로 이해된다. 큐티클은 모발 섬유의 세로 방향으로 "물고기 비늘" 배열로 배열된 중첩되고, 편평화된 각질세포의 약 6-12 층을 포함한다. 중첩된 세포 배열은 세포가 서로 미끄러지도록 하여, 모발 섬유에 파단 없이 높은 정도의 유연성을 제공한다. 큐티클 층은 또한 모발 축 내에서 물의 양을 조절한다. 큐티클의 가장 바깥쪽 표면은 모발의 표면을 소수성으로 만드는 지질 물질로 코팅된다. 또한, 큐티클의 물고기 비늘 배열 및 지질 코팅은 모발 섬유에 장벽 특성을 부여한다. 큐티클 아래에 있는 모발 섬유의 제2 층은 피질이다. 멜라닌이라고 불리는 천연 염료가 여기서 발견된다. 큐티클의 반-투명한 성질로 인해, 피질에서의 멜라닌은 보통 가시적이다. 피질의 세포는 케라틴 단백질 구조를 지지하는 매트릭스를 형성한다. 피질에서, 긴 케라틴 쇄로 구성된 단백질 필라멘트는 모발의 주요한 구조적 구성요소이다. 이러한 케라틴 쇄는 황-함유 아미노산인 시스테인이 풍부하여, 케라틴 쇄 사이에 디술피드 브릿지의 형태로 영구적이고, 열적으로 안정한 가교결합을 형성한다. 인간의 모발은 대략 14-20% 시스테인이다. 시스테인의 광범위한 디술피드 결합은 모발에 그의 강도의 대략 1/3을 제공하고, 특정 해리 또는 환원 제제를 제외하고는 모발을 일반적으로 불용성으로 만든다.

큐티클의 연화

본 발명은 모발의 이완, 스트레이트닝, 펌, 강화 및 염색에 제한되지는 않지만 이와 같은 임의의 목적을 위해 모발의 큐티클을 연화시키고 부풀리는 것에 관한 것이다. 큐티클의 부풀림 및 이완이 필요한 다양한 유형의 모발 트리트먼트에서, 암모니아 (용액 중)가 '최적 표준'으로 간주된다. 알칼리화 제제인 수산화암모늄은 모발의 pH를 높여, 모발 큐티클을 부풀리고 이완시켜 활성성분 및/또는 시약이 모발에 침투할 수 있게 한다. 그러나, 암모니아의 사용에는 많은 단점이 있다. 예를 들어, 사용 중, 암모니아 가스는 주변 환경으로 쉽게 빠져나가, 강한 악취를 풍길뿐만 아니라 피부, 눈, 코 및 목을 자극한다. 이러한 부작용은 모발 트리트먼트를 받는 사람뿐만 아니라 트리트먼트를 제공하는 사람도 경험할 수 있다. 또한, 암모니아는 펩티드 결합의 파단을 통해 모발에 손상을 일으키는 것으로 알려져 있다. 이러한 이유로, 대안적인 큐티클 침투 방법에 대한 연구가 수십년 동안 진행되어 왔지만, 결과는 엇갈렸다. 예를 들어, 아미노메틸 프로판올 (AMP) 및 모노에탄올아민 (MEA)은 냄새가 적기 때문에 수산화암모늄의 대체품으로 사용되어 왔다. 두 분자 모두 화장품 제제에서 pH 완충제로서 사용되는 것으로 알려져 있다. 이들의 모발에 대한 작용의 관점에서, 아민 관능기인 NH₂는 수산화암모늄 용액에서 암모니아 (NH₃)와 유사하게 반응하면서, 암모니아 냄새를 상당히 감소시킨다. 그럼에도 불구하고, 모발 섬유 손상에서의 상당한 증가는 AMP 및 MEA와 관련되어 있으며, 이는 관련 기술 분야에서 주요한 관심사로 남아 있다. 실제로, 지금까지, 수산화암모늄만큼 큐티클을 오프닝 업(opening up)하면서, 또한 악취 및 과도한 모발 손상의 부작용을 피하거나 상당히 감소시키는 데 효과적인 트리트먼트는 발견되지 않았다.

모발 염색 트리트먼트

본 발명의 원리는 다양한 유형의 모발 트리트먼트에 적용될 수 있지만, 본 발명은 모발 염색 트리트먼트의 관점에서 본원에 기재된다.

인간의 모발의 염색은 매우 인기 있는 미용 트리트먼트이다. 현재, 모발 컬러 트리트먼트에는 컬러 유지에 따라 분류되는 4가지 기본 유형이 있다. 일시적 및 반-영구는 모발 큐티클의 표면 상에 침착된 착색된 염료를 사용하는 비-산화성 트리트먼트이다. 일시적인 모발 염색법은 하루와 같은 짧은 시간 동안 모발을 컬러링하는 데 사용된다. 이러한 유형의 모발 컬러는 염기성 염료, 산성 염료, 분산 염료, 안료 또는 금속화된 염료로 달성될 수 있다. 분자 크기로 인해, 그리고 모발에 대한 친화력이 거의 없기 때문에 모발에 침투할 수 없는, 일시적인 염료는 전형적으로 1회 세척으로 세척 제거된다. 대조적으로, 반-영구적인 염료 분자는 더 작고, 모발에 대한 친화력을 어느 정도 나타낼 수 있다. 크기가 작을수록 염료가 큐티클에 침투할 수 있으며, 심지어 염료의 일부가 피질에 도달할 가능성도 있다. 그럼에도 불구하고, 큐티클을 통한 침투를 용이하게 하기 위해 반-영구적인 트리트먼트에 알칼리화제가 때때로 사용된다. 이러한 이유로, 본 발명은 반-영구적인 모발 염색에서의 용도를 발견할 수 있다. 큐티클을 침투한 결과, 반-영구적인 염료는 약 6 내지 12회의 샴푸를 헹구는 것이 필요하다. 일시적인 및 반-영구적인 모발 염색 제품은 로션, 겔, 샴푸, 액상 용액, 에멀젼 및 마우스로 이용가능하다.

영구적인 모발 컬러 트리트먼트는 샴푸질로 세척 제거되지 않는 컬러를 제공하며, 처리된 모발이 자랄 때까지 효과적으로 지속된다. 상업용 염색 제품의 "염료"는 실제로 부푼 큐티클 아래로 이동하고, 피질로 확산하기에 충분히 작은 무색 염료 전구체이다. 모발 피질 내부에서, 전구체는 일련의 산화환원 반응을 거쳐 최종 컬러가 현색된다. 산화성 모발 염색법의 분야에서, 본 발명자들은 일반적으로 염료 전구체 분자를 두 부류로 말한다: 산화 베이스 (1차 중간체로도 알려짐) 및 반응 조절제 (커플러 또는 2차 중간체로도 알려짐). 디자인에 의해, 1차 중간체의 산화환원 전위는 2차 중간체보다 산화에 더 유리하므로, 1차 중간체가 먼저 산화될 것이다. 산화 전위가 약할수록, 2차 중간체 단독으로 단지 약간의 염색을 생성할 수 있지만, 하이라이트를 기여하는 데 사용될 수 있다는 것을 의미한다. 1차 중간체는 전자-풍부 2차 중간체와 반응을 진행하는 반응성이 높은 종으로 산화되어 류코(leuco) 염료라고 불리는 무색의 일시적 중간체를 형성한다. 류코 염료는 최종의 염색된 복합 염료로 급속하게 산화된다. 이들의 크기로 인해, 복합 염료 분자는 피질에서 헹궈져 제거되는 것에 저항한다.

일반적으로, 1차 및 2차 중간체는 3가지 방향족 유형이 있다: 방향족 디아민, 아미노페놀, 및 페놀. 1차 중간체는 방향족 디아민 및 아미노페놀이고 여기서 치환된 아미노 또는 히드록시 기는 아미노 기에 대하여 파라 또는 오르토 위치에 위치한다. 이러한 위치는 쉽게 산화되는 특성을 부여한다. 1차 중간체는 퀴논, 세미-퀴논, 및 이민-퀴논 구조를 형성할 수 있다. 1차 중간체로서 사용되는 것으로 밝혀진 화합물의 예는 다음을 포함한다: p-페닐렌디아민 (PPD), 2-메틸-p-페닐렌디아민 (PTD), p-아미노페놀 (PAP), 1,4-디히드록시벤젠, N,N-비스-(2-히드록시에틸)-p-페닐렌디아민, 4,5-디아미노-1-(2-히드록시에틸) 피라졸, 2,4,5,6-테트라아미노피리미딘, o-아미노페놀, 카테콜, 및 1,2-벤즈디아민, 등. 일반적인 조절제는 방향족 m-디아민, m-아미노페놀, 및 m-폴리페놀이다. 메타 위치에 치환기가 있는 경우, 이러한 분자는 덜 쉽게 산화된다. 예는 다음을 포함한다: m-페닐렌디아민, 2,4 레조르시놀-디아미노아니솔, m-클로로레조르시놀, m-아미노페놀, 레조르시놀, 2-메틸 레조르시놀, 1-나프톨, 4-아미노-2-히드록시톨루엔, 및 1,3-벤젠디아민.

산화성 모발 염료 시스템의 2가지 다른 필수 구성요소는 알칼리화 제제 및 산화 제제이다. 둘 다 여러 기능을 수행한다. 예를 들어, 상기 주목된 바와 같이, 염료 전구체는 모발 피질에 침투할 수 있어야 한다. 이 과정을 촉진하기 위해, 알칼리화 제제 (보통 수산화암모늄)를 사용하여 큐티클을 연화시키고 부풀린다. 게다가, 알칼리화제는 또한 산화 제제의 반응성을 향상시키는 피질 환경의 pH를 (약 pH 9-11까지) 상승시킨다. 산화 제제 (또한 현색제로도 알려짐, 보통 과산화수소, H₂O₂)는 1차 중간체를 산화시켜 무색 전구체 염료를 최종의 염색된 복합체로 변환시키는 일련의 산화 반응을 개시한다. 그러나, 동시에, 알칼리화 제제는 H₂O₂의 일부를 OOH^-로 전환시킨다. OOH^-는 천연 모발 멜라닌 또는 임의의 이전에 적용된 산화성 모발 컬러를 중화시켜, 새로 적용된 컬러가 왜곡 없이 나타날 수 있도록 하는 매우 반응성 높은 탈색 시약이다.

데미(Demi)-영구적인 모발 염색은 본 발명이 적용분야를 발견할 또 다른 트리트먼트이다. 약 20-24회 샴푸 동안 지속되는 데미-영구적인 모발 컬러는 반-영구적인 모발 컬러와 영구적인 모발 컬러 사이의 중간 위치를 차지한다. 데미-영구적인 모발 컬러 트리트먼트는 반-영구적인 염료 및 영구적인 컬러 트리트먼트의 전형적인 염료 전구체의 혼합을 사용한다. 염료는 암모니아보다 덜 효율적으로 큐티클을 부풀리는 알칼리화 제제 (예컨대 모노에탄올아민 MEA 또는 아미노메틸프로판올 AMP)와 혼합된다. 무색의 염료 전구체는 바깥쪽의 큐티클을 침투하고, 일부는 피질로 들어갈 수 있으며, 여기서 전구체 분자는 조합하여 세척 제거를 견디는 더 큰 컬러 분자를 생성한다. 영구적인 염색법에서와 같이, 과산화수소가 사용되지만, 농도는 더 낮다. 그 결과, 기존의 모발 컬러는 눈에 띄게 리프팅되지 않는다. 따라서, 이러한 유형의 염료는 모발에 더 어두운 컬러를 추가하는 데 효과적이다.

요약

본 발명은 모발의 큐티클을 연화시키고 부풀리기 위한 조성물 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 전자 공여체/수용체를 특징으로 하는 특정 아민 유도체를 포함하여, 이들을 모발의 큐티클을 연화시키고 부풀리기 위한 케라틴 상용성 알칼리화 제제로서 유용하게 만든다.

단독 도면은 2-디메틸-아미노-2-메틸-1-프로판올 (DMAMP) 및 NH3의 조합을 포함하는 알칼리화제 조성물의 변성 온도의 데이터를 나타낸다.

달리 명시적으로 표시된 경우를 제외하고, 모든 물질의 농도 및 반응의 조건은 단어 "약"에 의해 조정되는 것으로 이해되어야 한다.

달리 명시하지 않는 한, 모든 농도는 최종 조성물의 중량에 의한 퍼센트로 표시된다.

용어 "포함하는" 등은 요소의 목록이 명시적으로 언급된 것에 제한되지 않을 수 있음을 의미한다.

본원에 제시된 구체적인 예는 단지 예시적인 것이며, 본 발명은 언급된 예에 제한되지 않는다.

알칼리화 제제

전자 공여체/수용체 (경우에 따라)를 특징으로 하는 특정 C3-C6 알칸올아민은 단독으로 또는 조합하여 산화성 및 비-산화성 모발 염색 적용분야에서 알칼리화 제제로서 유용하다는 것을 보여줄 수 있다. 알칸올아민은 아미노 및 히드록실 관능 기를 갖는 알칸 골격으로 구성된다. 이러한 상대적으로 큰, 유기 분자는 암모니아만큼 휘발성이 아니다. 그러나, 암모니아와 마찬가지로, 알칸올아민은 일반적으로 모발 및 피부 세포에 잠재적으로 손상을 줄 수 있는 강하게 염기성인 환경을 형성할 수 있다. 일반적으로 아민 기가 모발의 손상에 원인이 된다고 생각된다. 실제로, 모발 트리트먼트 적용분야에서 암모니아의 이점을 재현하는 데 필요한 농도에 따라, 일부 알칸올아민은 냄새 및 손상을 암모니아보다 더 많이 또는 더 적게 생성할 수 있다. 본원에서 특히 관심을 끄는 11가지 알칼리화 제제는 표 1에 나타낸다 (단지 비교를 위해 포함된 수산화암모늄, MEA 및 AMP는 포함되지 않음).

이러한 11가지 화합물 또는 이들의 조합 중 어느 것이 암모니아, 아미노메틸 프로판올 (AMP) 및 모노에탄올아민 (MEA)에 비해 성능 이점을 제공할 수 있는지를 결정하는 데 있어, 11가지 화합물 각각이 모발의 본래의 컬러를 리프팅하는 능력, 화합물을 모발에 적용함으로써 유발된 손상의 정도, 및 악취의 정도에 대한 연구가 이루어졌다. 이러한 결과는 아래에서 논의될 것이다.

본 발명의 알칼리화 조성물에서, 모든 알칸올아민 알칼리화 제제의 전체량은 전형적으로 약 0.001 내지 25%; 예를 들어 약 0.4% 내지 약 20%; 예를 들어 약 1% 내지 약 15%; 예를 들어 약 2% 내지 약 12.5%; 예를 들어 약 3% 내지 약 10% 범위일 것이다. 수산화암모늄이 본원에서 확인된 알칸올아민과 조합하여 사용되는 경우, 수산화암모늄의 농도는 약 0.01% 내지 14%로 제한되어야 한다.

산화성 모발 염료 제품

실제로, 산화성 모발-염료 제품은 2개의 용기로 이루어지고, 제1 용기 (I)는 알칼리화제 조성물을 함유하고, 제2 용기 (II)는 산화 제제 조성물을 함유한다. 이들은 모발에 도포하기 직전에 혼합된다. 혼합물은 모발용(on-hair) 제품으로 지칭될 수 있다.

I. 알칼리화제 조성물

본 발명의 알칼리화제 조성물은 표 1에 나타낸 1종 이상의 알칼리화 제제의 수용액, 및 1종 이상의 산화성 염료를 포함한다. 임의로, 알칼리화제 조성물에 또는 모발에 이점을 부여하는 다양한 보조 성분이 포함될 수 있다.

산화성 염료

본 발명에 따른 알칼리화제 조성물은, 산화 제제와 조합될 때 모발에 컬러를 부여하도록 작동가능한 1종 이상의 1차 중간체를 포함한다. 임의로, 알칼리화제 조성물은 또한 1종 이상의 커플러를 포함할 수 있다.

1차 중간체

1차 중간체는 일반적으로 전체 알칼리화제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.001 내지 25%, 바람직하게는 약 0.005 내지 20%, 보다 바람직하게는 약 0.01 내지 15% 범위의 양으로 알칼리화제 조성물에 존재할 수 있다. 이러한 1차 중간체는 오르토 또는 파라 치환된 아미노페놀 또는 페닐렌디아민, 예컨대 하기 식의 파라-페닐렌디아민을 포함한다:

식 중 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, 또는 히드록시, 메톡시, 메틸술포닐아미노, 푸르푸릴, 아미노카르보닐, 비치환된 페닐, 또는 아미노 치환된 페닐 기로 치환된 C1-6 알킬이고; R3, R4, R5, 및 R6은 각각 독립적으로 수소, C1-6 알킬, C1-6 알콕시, 할로겐, 또는 하나 이상의 아미노 또는 히드록실 기로 치환된 C1-6 알킬이다. 이러한 1차 중간체는 파라-페닐렌디아민 (PPD), 2-메틸-1,4-디아미노벤젠, 2,6-디메틸-1,4-디아미노벤젠, 2,5-디메틸-1,4-디아미노벤젠, 2,3-디메틸-1,4-디아미노벤젠, 2-클로로-1,4-디아미노벤젠, 2-메톡시-1,4-디아미노벤젠, 1-페닐아미노-4-아미노벤젠, 1-디메틸아미노-4-아미노벤젠, 1-디에틸아미노-4-아미노벤젠, 2-이소프로필-1,4-디아미노벤젠, 1-히드록시프로필아미노-4-아미노벤젠, 2,6-디메틸-3-메톡시-1,4-디아미노벤젠, 1-아미노-4-히드록시벤젠, 1-비스(베타-히드록시에틸)아미노-4-아미노벤젠, 1-메톡시에틸아미노-4-아미노벤젠, 2-히드록시메틸-1,4-디아미노벤젠, 2-히드록시에틸-1,4-디아미노벤젠, 및 이들의 유도체, 및 이들의 산성 또는 염기성 염을 포함한다. 또한 다양한 유형의 피리미딘, 예컨대 2,3,4,5-테트라아미노피리미딘 술페이트 및 2,5,6-트리아미노-4-피리미디놀-술페이트가 적합하다. 바람직한 1차 중간체는 p-페닐렌디아민, p-아미노페놀, o-아미노페놀, N,N-비스(2-히드록시에틸)-p-페닐렌디아민, 2,5-디아미노톨루엔, 이들의 염 및 이들의 혼합물이다.

커플러

존재하는 경우, 컬러 커플러는 전체 알칼리화제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.0001-10%, 보다 바람직하게는 약 0.0005-8%, 가장 바람직하게는 약 0.001-7% 범위일 수 있다. 이러한 컬러 커플러는 예를 들어 하기 화학식을 갖는 것을 포함한다:

식 중 R1은 비치환된 히드록시 또는 아미노, 또는 하나 이상의 C1-6 히드록시알킬 기로 치환된 히드록시 또는 아미노이고; R3 및 R5는 각각 독립적으로 수소, 히드록시, 아미노, 또는 C1-6 알킬, C1-6 알콕시, 또는 C1-6 히드록시알킬 기로 치환된 아미노이며; R2, R4, 및 R6은 각각 독립적으로 수소, C1-6 알콕시, C1-6 히드록시알킬, 또는 C1-6 알킬이다. 대안적으로, R3 및 R4는 함께 메틸렌디옥시 또는 에틸렌디옥시 기를 형성할 수 있다. 이러한 화합물의 예는 메타-유도체, 예컨대 페놀, 카테콜, 메타-아미노페놀, 메타-페닐렌디아민 등을 포함하고, 이는 비치환되거나, 아미노 기 또는 벤젠 고리 상에서 알킬, 히드록시알킬, 알킬아미노 기 등으로 치환될 수 있다. 적합한 커플러는 m-아미노페놀, 2,4-디아미노톨루엔, 4-아미노, 2-히드록시톨루엔, 페닐 메틸 피라졸론, 1,3-디아미노벤젠, 6-메톡시-1,3-디아미노벤젠, 6-히드록시에톡시-1,3-디아미노벤젠, 6-메톡시-5-에틸-1,3-디아미노벤젠, 6-에톡시-1,3-디아미노벤젠, 1-비스(베타-히드록시에틸)아미노-3-아미노벤젠, 2-메틸-1,3-디아미노벤젠, 6-메톡시-1-아미노-3-[(베타-히드록시에틸)아미노]-벤젠, 6-(베타-아미노에톡시)-1,3-디아미노벤젠, 6-(베타-히드록시에톡시)-1-아미노-3-(메틸아미노)벤젠, 6-카르복시메톡시-1,3-디아미노벤젠, 6-에톡시-1-비스(베타-히드록시에틸)아미노-3-아미노벤젠, 6-히드록시에틸-1,3-디아미노벤젠, 3,4-메틸렌디옥시페놀, 3,4-메틸렌디옥시-1-[(베타-히드록시에틸)아미노]벤젠, 1-메톡시-2-아미노-4-[(베타-히드록시에틸)아미노]벤젠,1-히드록시-3-(디메틸아미노)벤젠, 6-메틸-1-히드록시-3[(베타-히드록시에틸)아미노]벤젠, 2,4-디클로로-1-히드록시-3-아미노벤젠, 1-히드록시-3-(디에틸아미노)벤젠, 1-히드록시-2-메틸-3-아미노벤젠, 2-클로로-6-메틸-1-히드록시-3-아미노벤젠, 1-히드록시-2-이소프로필-5-메틸벤젠, 1,3-디히드록시벤젠, 2-클로로-1,3-디히드록시벤젠, 2-메틸-1,3-디히드록시벤젠, 4-클로로-1,3-디히드록시벤젠, 5,6-디클로로-2-메틸-1,3-디히드록시벤젠, 1-히드록시-3-아미노-벤젠, 1-히드록시-3-(카르바모일메틸아미노)벤젠, 6-히드록시벤조모르폴린, 4-메틸-2,6-디히드록시피리딘, 2,6-디히드록시피리딘, 2,6-디아미노피리딘, 6-아미노벤조모르폴린, 1-페닐-3-메틸-5-피라졸론, 1-히드록시나프탈렌, 1,7-디히드록시나프탈렌, 1,5-디히드록시나프탈렌, 5-아미노-2-메틸 페놀, 4-히드록시인돌, 4-히드록시인돌린, 6-히드록시인돌, 6-히드록시인돌린, 2,4-디아미오니페녹시에탄올, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

보조 성분

환원 제제 및 산화방지제

알칼리화제 조성물은 1종 이상의 환원 제제 및/또는 1종 이상의 산화방지제를 추가로 포함할 수 있다. 환원 제제 및 산화방지제는 1차 중간체와 커플러 사이의 반응뿐만 아니라 대기 산소에의 노출을 통한 산화의 개시를 억제함으로써 조성물을 안정화할 수 있다. 일반적으로 사용되는 환원 제제는 나트륨 메타바이술파이트이고, 이는 알칼리화제 조성물의 중량을 기준으로 0.1% 내지 5%의 범위로 사용될 수 있다. 수 가용성 산화방지제는 에리토르브산을 포함한다. 알칼리화제 조성물이 에멀젼인 경우, 오일-가용성 산화방지제, 예컨대 t-부틸퀴논이 유용할 수 있다. 산화방지제는 전형적으로 알칼리화제 조성물의 중량을 기준으로 0.1% 내지 5% 포함할 수 있다.

이몰리언트 오일

원하는 경우, 알칼리화제 조성물은 1종 이상의 이몰리언트 오일을 함유할 수 있다. 이러한 오일은 모발에 컨디셔닝 효과를 제공할 것이다. 존재하는 경우, 이러한 오일은 알칼리화제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.001 내지 45% 바람직하게는 약 0.01 내지 40%, 보다 바람직하게는 약 0.1 내지 35% 범위일 수 있다. 적합한 오일은 실리콘, 예컨대 디메티콘, 페닐 실리콘, 지방 알킬 실리콘, 예컨대 세틸 또는 스테아릴 디메티콘, 또는 일반적으로 디메티콘 코폴리올, 또는 세틸 디메티콘 코폴리올로 지칭되는 실리콘 계면활성제를 포함한다. 또한 식물 또는 동물로부터 유래된 다양한 동물성, 식물성, 또는 미네랄 오일, 또는 합성 오일이 적합하다. 예는 해바라기, 피마자 씨, 오렌지, 레몬, 호호바, 미네랄 오일 등으로부터의 오일을 포함한다.

계면활성제

알칼리화제 조성물은 1종 이상의 계면활성제를 포함할 수 있다. 적합한 계면활성제는 잘 알려진 화장용으로 허용되는 음이온성, 비이온성, 양쪽성 및 양이온성 계면활성제 등을 포함한다. 존재하는 경우, 계면활성제는 알칼리화제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.001-50%, 바람직하게는 약 0.005-45%, 보다 바람직하게는 약 0.1-40% 범위일 수 있다.

극성 용매

알칼리화제 조성물은 또한 1가-, 2가-, 또는 다가 알콜, 및 유사한 수 가용성 성분을 포함한, 물 이외의 다양한 비수성 극성 용매를 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 이러한 극성 용매는 극성 용매의 제1 조성물의 중량을 기준으로 약 0.01-25%, 바람직하게는 약 0.05-15%, 보다 바람직하게는 약 0.1-10% 범위일 수 있다. 적합한 1가 알콜의 예는 에탄올, 이소프로판올, 벤질 알콜, 부탄올, 펜탄올, 에톡시에탄올 등을 포함한다. 사용될 수 있는 2가 또는 다가 알콜, 뿐만 아니라 당 및 다른 유형의 습윤제의 예는 글리세린, 글루코오스, 프룩토오스, 만노오스, 만니톨, 말티톨, 락티톨, 이노시톨 등을 포함한다. 적합한 글리콜은 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜, 4 내지 250개의 반복하는 에틸렌 글리콜 단위를 갖는 폴리에틸렌 글리콜, 에톡시디글리콜 등을 포함한다.

킬레이트화 제제

알칼리화제 조성물은 조성물의 안정성 또는 효과에 대한 부작용을 방지하기 위해 금속성 이온과 복합체화 및 금속성 이온을 불활성화할 수 있는 1종 이상의 킬레이트화 제제를 0.0001-5%, 바람직하게는 0.0005-3%, 보다 바람직하게는 0.001-2% 임의로 함유할 수 있다. 특히, 킬레이트화 제제는 물에서 발견된 금속 이온을 킬레이팅하고 이들 이온이 염료의 침착 및 모발 섬유 표면과의 반응을 방해하는 것을 방지할 것이다. 적합한 킬레이트화 제제는 EDTA 및 이의 칼슘, 나트륨, 또는 칼륨 유도체, HEDTA, 나트륨 시트레이트, TEA-EDTA 등을 포함한다.

pH 조정제

최종의 모발용 제품의 pH가 약 8 내지 약 12가 되도록, 알칼리화제 조성물의 pH를 원하는 pH 범위로 조정하기 위해 소량의 산 또는 염기를 첨가하는 것이 또한 바람직할 수 있다. 적합한 산은 염산, 인산 등을 포함한다. 적합한 염기는 수산화나트륨, 수산화암모늄, 수산화칼륨 등 뿐만 아니라 염기성 아미노산 (아르기닌, 라이신 및 히스티딘)을 포함한다. 또한 1급, 2급, 또는 3급 아민 및 이들의 유도체, 예컨대 아미노메틸 프로판올, 모노에탄올아민 등이 적합하다. pH 조정제의 제안된 범위는 전체 알칼리화제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.00001-8%, 바람직하게는 약 0.00005-6%, 보다 바람직하게는 약 0.0001-5%이다.

식물성 성분

알칼리화제 조성물은 1종 이상의 식물성 성분을 포함할 수 있다. 존재하는 경우, 제안된 범위는 전체 알칼리화제 조성물의 중량을 기준으로 약 0.00001-10%, 바람직하게는 약 0.0001-8%, 보다 바람직하게는 약 0.0001-5%이다. 이러한 성분의 예는 카멜리아 시넨시스(Camellia Sinensis) 추출물, 카멜리아 올레이페라(Camellia Oleifera) 추출물, 바닐라(Vanilla) 추출물, 그린 티(Green Tea) 추출물, 알로에 바르바덴시스(Aloe Barbadensis) 추출물 등을 포함한다.

알칼리화 조성물을 위한 용기

알칼리화제 조성물은 바람직하게는 기밀되고 내산화성인 물질로 만들어진 용기에 보관된다. 바람직하게는 이러한 용기는 튜브, 단지, 병 등의 형태이다. 용기가 튜브, 바람직하게는 그 안에서 발견된 알칼리화제 조성물을 분배하기 위해 압축될 수 있는 튜브인 것이 바람직하다. 적합한 튜브는 금속성일 수 있다. 튜브가 내산화성 알루미늄인 것이 바람직하다. 가장 바람직한 실시양태에서, 튜브는 100 ppm 미만의 카드뮴, 수은, 납, 및 6가 크롬을 갖는 내산화성 알루미늄으로 제조된다. 알칼리화제 조성물의 용기의 마개는 공기가 용기의 내용물을 산화시키는 것을 막아야 한다. 스크류 캡, 스냅 오프(snap off) 뚜껑 등을 포함한 다양한 마개가 적합하다. 바람직하게는 마개는 여러 용도를 원하는 경우에, 예를 들어 미용실 환경에서 재사용가능하다. 용기가 개봉되면 필요에 따라 원하는 양의 알칼리화제 조성물을 분배하는 데 사용될 수 있다. 용기는 다시 닫을 수 있고, 남아있는 내용물이 사용되기 전, 몇 시간, 몇 일, 몇 주, 또는 몇 달 동안 보관될 수 있다. 본 발명에 따라 제형화되고 적합한 용기에 보관된 알칼리화제 조성물이 사용될 수 있고, 남아있는 내용물은 무기한 보관된다. 예를 들어, 알칼리화제 조성물에 산화방지제를 포함시키면 산화성 모발 염료의 용기가 사용되고 다시 사용되기 전 1-6일 또는 1 내지 3주, 또는 1 내지 4달 동안 보관될 수 있을 것이다.

II. 산화 제제 조성물

모발에 적용하기 직전에, 본 발명의 알칼리화제 조성물을 산화 제제 조성물과 조합하여 모발-염색법 조성물을 형성한다. 수성 형태의 산화 제제 조성물은 일반적으로 산화 제제 조성물의 중량을 기준으로 약 65% 내지 99%, 바람직하게는 약 70 내지 97%, 가장 바람직하게는 약 70% 내지 94% 범위의 양으로 물을 함유한다. 수성 형태의 산화 제제 조성물은 로션, 크림 및 겔을 포함할 수 있다. 산화 제제 조성물의 무수 형태가 때때로 사용된다 (예를 들어 분말). 게다가, 산화 제제 조성물은 또한 알칼리화제 조성물에 존재하는 전구체 염료와 반응할 산화 제제를 포함한다. 가장 흔히 사용되는 산화 제제는 과산화수소이지만, 다른 과산화물 또는 산화 제제, 예컨대 과산화칼슘, 과탄산나트륨 및 1종 이상의 과황산염 (즉 암모니아, 칼륨 및 나트륨)이 사용될 수 있다. 바람직하게는 산화 제제 조성물 중 과산화수소 농도는 산화 제제 조성물의 중량을 기준으로 약 1 내지 20% 범위이다.

산화 제제 조성물은 전형적으로 과산화물 안정화제, 예컨대 나트륨 스테네이트 및 펜타소듐 펜테테이트를 포함할 수 있다. 대안적으로, 킬레이트화 시스템의 일부 유형은 산화 제제 조성물의 pH를 상대적으로 낮게 유지하기 위해 사용될 수 있다. 안정화제 및/또는 킬레이트화 시스템은 산화 제제 조성물의 중량을 기준으로 0.01% 내지 5.0% 포함할 수 있다.

IV. 알칼리화제 조성물의 시험

표 1에서의 알칸올아민을, 알칼리화제로서의 적합성을 평가하기 위해 베이스 염료 조성물 (염료 또는 염료 전구체 둘 다 없음)에서 시험하였다. 본 발명에 따른 알칼리화제 조성물 뿐만 아니라 대조군 조성물에 대해 열역학적, 광학적 및 인장 분석, 및 세포독성 시험을 포함한 다양한 분석 기술을 실시하였다.

모발 샘플 준비

레벨 4 혼합된-공급원 인간의 모발 트레스(tress)는 인터내셔널 헤어 임포터스 & 프로덕츠, 인크(International Hair Importers & Products, Inc) (뉴욕)으로부터 구매하였다. 본원에 기재된 바와 같이, 버진(virgin) 모발 (대조군), 수산화암모늄으로 처리된 모발, 및 다양한 단일 알칼리화제 화합물 및 이들의 조합으로 처리된 모발에 대해 시험을 실시하였다. 새로 만든 알칼리화제 조성물 10 g을, 균질한 크림이 얻어질 때까지, 부피 40 (12%) 산화제 현색제 (아베다 컬러 카탈리스트 컨디셔닝 크림 현색제(Aveda Color Catalyst Conditioning Crme Developer)) 10 g과 혼합하였다. 수산화암모늄 샘플을 또한 부피 40 산화제 현색제와 혼합하였다. 모발 1 g 당 대략 4 g의 크림 혼합물을 샘플 모발 트레스에 도포하였다. 이어서 각각의 모발 트레스를 37℃ 오븐에서 45분 동안 인큐베이팅하였다. SDS (나트륨 도데실 술페이트) 5% 용액을 도포하기 전에 모발 트레스를 수돗물로 1분 동안 헹구었다. 각각의 모발 트레스를 30초 동안 SDS 용액 중에서 마사지하였다. 모발 트레스를 수돗물로 1분 동안 다시 헹궈서 모든 계면활성제를 세척 제거하였다. 처리된 트레스를 모발 드라이어로 중간/높은 속도에서 중간/높은 열로 건조시켰다. 그 후, 시차 주사 열량측정계 (DSC) 및 분광광도계 분석을 실시하기 전에, 트레스를 실온에서 12시간 동안 공기 건조시켰다.

시험된 알칼리화제 조성물

하기 베이스 알칼리화제 조성물 (염료 또는 염료 전구체가 없음)을 사용하여 각각의 알칼리화 제제 또는 이들의 조합을 시험하였다.

표 3은 알칼리화제 조성물을 완성하기 위해 표 2의 하나의 조성물에 첨가된 각각의 개별 알칼리화제의 양을 나타낸다. 또한 알칼리화제 조성물의 pH, 점도 및 알칼리도도 나타낸다. 브룩필드(Brookfield) LVDVII Pro 점도계를 사용하여 배합물의 점도를 측정하였다. 측정은 22℃에서 T-F 스핀들을 사용하여 6 rpm에서 실시하였다. 모든 조성물은 동일한 몰 퍼센트의 알칼리화제를 함유하며, 이에 따라 물 함량이 조정된다. 알칼리화제의 최적 표준인 수산화암모늄은 대조군으로서 역할을 하고, 수산화암모늄의 일반적인 대체물인 MEA 및 AMP는 비교를 위해 포함된다.

알칼리화제의 다양한 이원 조합은 또한 이들을 표 2에 나타낸 베이스 조성물에 조합하여 시험하였다.

DSC 분석

단백질 변성은 일부 외부 응력 또는 강한 산 또는 염기, 농축된 무기 염, 유기 용매 (예를 들어 알콜 또는 클로로포름)과 같은 화합물, 또는 열의 적용에 의해 단백질이 이들의 2차, 3차 또는 4차 구조를 잃을 때 발생하며, 아미노산 사이의 펩티드 결합 (1차 구조)은 그대로 유지된다. 3차 구조의 변성은 시스테인 기 사이의 공유 다이술피드 브릿지, 극성 기 사이의 비-공유 쌍극자-쌍극자 상호작용, 및 측 쇄에서 비-극성 기 사이의 반 데르 발스 상호작용과 같은 아미노 측 쇄 사이의 상호작용의 파괴를 포함한다. 2차 구조의 변성은 단백질이 모든 규칙적인 반복 패턴 (예컨대 알파-나선 구조 및 베타-주름 시트)을 잃고 무작위 코일 구성을 채택한다는 것을 의미한다.

모발에서의 케라틴의 변성은 시차 주사 열량계로 검출될 수 있는 것으로 알려져 있다. DSC는 전이 온도 및 흡열 및 발열 반응에 대한 변환의 열 (엔탈피)을 측정하는 데 사용되는 열 분석 기술이다. DSC는 전형적으로 다양한 용융 또는 냉각 속도에서 용융 및 응고 온도를 측정하는 데 사용된다. DSC는 중합체의 분자량 분포에 대한 정보를 제공할 만큼 민감하다.

버진 모발 (대조군), 수산화암모늄 및 부피 40의 산화제 현색제의 혼합물로 처리된 모발 (대조군), 및 다양한 알칼리화제 화합물 (부피 40의 산화제 현색제 포함)로 처리된 모발에 대해 상기 기재된 바와 같이 변성 측정을 실시하였다. 또한, 비교 목적으로, 특정 농도 초과에서는 인간의 모발에 상당한 손상을 유발하는 매우 강력한 알칼리화제인 NaOH로 처리된 모발 샘플을 포함시켰다. NaOH는 최악의 손상 수준 지표로 포함시켰다.

메틀러 톨레도(Mettler Toledo) DSC822e (메틀러 톨레도 엘엘씨(Mettler Toledo LLC), 콜럼버스 OH), 또는 디스커버리(Discovery) DSC 2500 (TA 인스트루먼츠(Instruments). 뉴 캐슬, DE)을 사용하여 측정을 실시하였다. 실험은 질소 보호 하에 5℃/분의 스캔 속도로 25℃ 내지 180℃의 온도 범위에 걸쳐 수행하였다. 트레스 샘플을 조각 (0.1 내지 1.0 mm 크기)으로 절단하고 칭량하여 DSC 샘플을 준비하였다. 모발 샘플을 탈이온수와 혼합하였고, 이어서 측정 전에 적어도 6시간 동안 고 용량 팬에 밀봉하였다. 각각의 모발 샘플의 상 전이 온도 (케라틴 변성 온도)를 STARe 소프트웨어 (메틀러 톨레도 DSC822e) 또는 TRIOS 소프트웨어 (디스커버리 DSC 2500) 중 하나를 사용하여 분석하였다. 각각의 모발 샘플을 적어도 2회 분석하였고, 데이터 분석을 위해 평균 온도를 얻었다. 변성 온도가 높을수록 알칼리화제 조성물 및 산화제 현색제의 혼합물로의 트리트먼트의 결과로서 모발에 발생된 손상이 적음을 나타낸다. 결과를 표 4A 및 4B에 제공한다.

상기 결과는 구조, 분자내 수소 결합 및 아민 기의 차폐 측면에서 해석될 수 있다. 표 4B에는 가장 낮은 변성 온도부터 가장 높은 변성 온도까지 순서대로 13개의 알칸올아민 알칼리화제가 나열되어 있다. 중요한 순서대로, 결과를 설명할 수 있는 특징은 아민의 차수 (1급, 2급, 3급); OH 기의 수, OH 기가 아민으로부터 얼마나 많은 탄소 원자가 떨어져 있는지, 질소가 OH 및 메틸 기에 의해 플랭킹되는 지 여부이다.

상기 결과는 또한 AP (3-아미노-1-프로판올)가 수산화암모늄의 일반적인 대체물인 MEA 및 AMP 중 어느 하나보다 상당히 더 많은 손상을 일으키는 유일한 알칼리화제였음을 나타낸다. 주목할만한 점은, MEA 및 AMP는 수산화암모늄보다 대략 3배 더 높은 손상을 초래한다는 것이다. 세리놀 및 DMAP는 수산화암모늄에 가장 가까운 성능을 발휘하여, 적어도 모발의 변성 온도의 관점에서 수산화암모늄의 전부, 대부분 또는 일부를 대체하는 데 적합하였다.

1급 아민 알칼리화제 조성물 (트리스 제외)로 처리된 모든 모발 샘플은 수산화암모늄 조성물로 처리된 샘플보다 낮은 변성 온도를 나타내지만, 세리놀로 처리된 모발 샘플은 단지 약간 더 낮은 변성 온도를 나타낸다. 그러나, 1급 아민 알칼리화제 중, AMPD, AEPD, 이소세리놀 및 세리놀은 MEA 및 AMP보다 상당히 우수한 성능을 보이므로, 모발의 큐티클을 연화시키고 부풀리는 데, 그리고 시약 및 모발-유익 활성성분의 피질로의 침투를 가능하게 하는 데에 유용한 것으로 간주될 수 있다.

1급 아민 알칼리화제 내에서, 2개의 OH 기를 갖는 것이 하나만 갖는 것보다 우수한 성능을 보였다. 각각의 하위그룹 내에서, 평균적으로 OH 기 또는 기들이 아민에 더 가까울수록 더 우수한 성능을 보였다. 여기서, 용어 "더 가까운"은 중간에 있는 탄소 원자의 수가 더 적다는 것을 의미한다. 또한 아민이 2개의 탄소 원자 내에서 2개 이상의 OH 기에 의해 "플랭킹되어" 있는 지 여부도 중요하다. 이소세리놀 및 DMAPD의 아민은 2개의 OH 기에 의해 플랭킹되지만, OH 기 중 하나만 2개의 탄소 원자 내에 있다.

모든 3급 및 2급 아민 알칼리화제 조성물 (TEA, DMAPD, DEA, DMAMP 및 DMAP)은 수산화암모늄 조성물보다 모발에 손상을 덜 입혔다. 1급 아민 알칼리화제인 트리스 또한 우수한 성능을 보였다. 이러한 모든 알칼리화제 중에서, 2개 또는 3개의 OH 기를 갖는 것이 하나만 갖는 것보다 우수한 성능을 보였다. 2급 및 3급 아민 알칼리화제 중에서, OH 기를 더 많이 갖는 것이 더 우수한 성능을 보였다. 트리스는 특별한 경우이다. 1급 아민으로서 트리스는 성능이 덜 우수할 것으로 예상되었을 수 있다. 그러나, 아민의 2개의 탄소 원자 내에 3개의 OH 기를 모두 갖는 것, 및 부분적 플랭킹이 그의 성능에 기여한 것으로 보인다. TEA는 시험한 모발 샘플에 가장 적은 손상을 주었지만, 모발 표면에 잔여 코팅을 형성할 수 있다. 다음과 같이 일반화할 수 있다: 목적이 모발의 손상을 제한하는 것인 경우, 적어도 2개의 OH 기를 갖는 1급 알칸올아민, 뿐만 아니라 2급 및 3급 알칸올아민이 바람직하다.

각각의 알칼리화제의 성능의 적어도 일부는 분자내 수소 결합, 특히 히드록실 기의 수소와 질소 사이의 분자내 수소 결합의 결과로 아민 기의 안정화 또는 차폐에 기인할 수 있는 것으로 보이지만, 일부 다른 수소 결합 또는 다른 효과도 발생할 수 있다. 실제로, AP (DSC 시험에서 가장 성능이 좋지 않음)와 DMAP (암모니아보다 성능이 우수함) 사이의 유일한 차이점은 DMAP의 아민 상의 2개의 메틸 기이며, 이는 아민을 상당한 정도로 안정화시키는 것으로 보인다.

컬러 리프팅

본원에 기재된 바와 같이, 다양한 알칼리화제 화합물 및 이들의 조합에의 노출의 결과로서, 다양한 모발 샘플의 외관의 변화 및 컬러의 변화를 평가하기 위해 분광광도법을 사용하였다. 주어진 표면 또는 물체로부터 반사된 빛을 측정하기 위해 분광광도법을 사용할 수 있다. 모발 트레스 컬러의 평가를 위한 데이터를 수집하기 위해 코니카 미놀타(Konica Minolta)® CM-600d 분광광도계 및 함께 제공되는 스펙트라매직(SpectraMagic) NX 소프트웨어를 사용하였다. 표준은 컬러를 3개의 다른 수치 값 (L*, a*, 및 b*)으로 표현하는 것이다. 이 값은 인간의 눈으로 인식되는 것을 모방하는 것으로 의도된다. 여기서 모발 샘플의 적색/녹색 컬러를 나타내는 a* 값, 및 모발 샘플의 황색/파란색 컬러를 나타내는 b* 값은 보고되지 않는다. 그러나, L* 값은 측정 표면의 명/암 강도를 나타낸다. L* 값은 0 내지 100 범위이고, 여기서 0은 순수한 흑색이고 100은 순수한 백색이다. L* 값이 높을수록, 모발 컬러가 밝고, 알칼리화제가 본래의 모발 컬러를 리프팅하는 데 더 효과적이다. L*의 측정은 버진 모발 (대조군), 수산화암모늄 및 부피 40의 산화제 현색제의 혼합물로 처리된 모발 (대조군), 및 다양한 알칼리화제 화합물로 처리된 모발 (부피 40의 산화제 현색제 포함)에 대해, 상기 기재된 바와 같이, 실시하였다. 또한 비교 목적으로, 특정 농도 초과에서 멜라닌의 상당한 손실을 유도할 것으로 예상되는 매우 강력한 알칼리화제인 NaOH로 처리된 모발 샘플도 포함된다. 각각의 모발 트레스를 한쪽 끝에서 묶어서 모발이 바인딩을 따라 균일하게 분포된 견본을 형성하였다. 측정된 L* 값을 표 5에 제시한다.

결과는 이소세리놀/산화제 혼합물 및 3-아미노-1-프로판올 (AP)/산화제 혼합물이 수산화암모늄/산화제 혼합물보다 본래의 모발 컬러를 리프팅하는 데 더 우수하다는 것을 보여준다 (심지어 NaOH와 유사하거나 더 우수함). 또한, 이소세리놀은, 수산화암모늄에 대한 일반적인 대체물 2개인, MEA와 거의 동일한 효과, 및 AMP보다 상당히 우수한 효과를 보여주었다. 3-아미노-1-프로판올 (AP)이 이들 모두를 능가하였다. 다른 조성물은 수산화암모늄, MEA 및 AMP보다 모발 컬러를 리프팅하는 데 덜 효과적이었다. 그러나, AMPD는 거의 MEA 및 수산화암모늄만큼 우수하였다. 컬러 리프팅의 관점에서, 손상에 관하여 수산화암모늄과 잘 비교되는 세리놀 및 DMAP는 수산화암모늄보다 상당히 덜 좋은 성능을 보였다. 이는 두가지 이점을 모두 얻기 위해 알칼리화 제제의 조합, 예컨대 세리놀 또는 DMAP와 조합된 암모니아, MEA 또는 이소세리놀을 제안할 수 있다.

컬러 리프팅 결과는, 트리스가 3급 알칼리화제 DMAP만큼 우수하였다는 점을 제외하고는, 모든 1급 아민 알칼리화제 조성물이 3급 아민 알칼리화제 조성물보다 우수한 성능을 보여주었다는 점에서 상기 DSC 결과와 대략 반대이다. 또한 1급 아민 알칼리화제인 AEPD는 2급 아민 알칼리화제인 DEA만큼 우수하지는 않았지만 근접하였다.

알칼리화제 조합의 시험

본 발명자들은 알칼리화제의 조합이 단점을 완화하면서 각각의 이점을 조합할 가능성이 높다고 추측하였다. 상기 결과에 기초하여, 표 2 및 3에 따라 제조된 알칼리화제 조성물 2개를 조합하여 알칼리화제의 엄선된 이원 조합을 또한 시험하였다. 첫번째 조합 세트는 모두 다음과 같이 NH₃를 포함한다: AMPD-NH₃, AEPD-NH₃, DMAMP-NH₃, 트리스-NH₃ 및 세리놀-NH₃. 이들 조합을 아래 표 6-10에 나타낸 바와 같이 다양한 몰비로 시험하였다.

NH₃에 AMPD, AEPD 또는 세리놀을 첨가하면 변성 온도가 낮아지지만, 그 정도는 단지 약간이다. NH₃에 DMAMP 또는 트리스를 첨가하면 변성 온도가 높아진다. 거의 모든 양의 트리스는 AMPD, AEPD 또는 세리놀 단독보다 적은 손상을 초래하고, AMPD, AEPD 또는 세리놀과 NH₃의 조합보다 적은 손상을 초래한다. NH₃를 포함하는 이러한 조합에서, L* 값이 다소 감소하여, 100% NH₃보다 리프팅이 덜 효율적인 것으로 나타난다. 트리스는 컬러 리프팅의 효과를 감소시키는 경향이 있다.

각각의 알칼리화제 혼합물의 변성 온도는 각각의 알칼리화제의 상대적인 농도에 따라 대략 선형으로 변화한다. DMAMP-NH₃의 조합은 예외이다. 이 경우, 2개의 데이터 클러스터가 존재한다 (도면 참조). 온도 데이터의 첫번째 클러스터는 DMAMP의 약 0 내지 15 몰 퍼센트 사이에 존재한다. 두번째 클러스터는 DMAMP의 약 25 내지 100 몰 퍼센트 사이에 존재한다. DMAMP-NH₃는 100% NH₃에서 0.5:99.5 (1:199 DMAMP:NH₃)로 가는 경우 변성 온도가 상당히 증가한 것으로 나타났다. 이 결과는 예상치 못한 것이었다. 이러한 비-선형 관계는 추가적인 변성이 거의 없이 컬러 리프팅이 증가하는 몰 퍼센트 범위를 나타낸다. 따라서 본 발명자들은 100% NH₃ 내지 3:7 (DMAMP:NH₃)의 몰비에 대해 유익한 결과를 정당하게 예상한다. 예를 들어, 1:199, 1:99, 1:90, 1:45, 1:30, 1:22.5, 1:18, 1:15, 1:12.9, 1:11.25, 1:3 및 1:2.5의 몰비 (DMAMP:NH₃)는 100% NH₃에 비해 손상이 상당히 적기 때문에 유용하다. 1:99 내지 1:2.5의 몰비가 바람직하고; 1:45 내지 1:4가 보다 바람직하며; 1:20 내지 1:3이 더 보다 바람직하다.

전체적으로, 상기 데이터는, 추구하는 효과에 따라, 각각의 알칼리화제 조합에 대한 상대적인 농도의 바람직한 범위가 존재함을 시사한다. DSC 결과의 요약을 표 14에 나타낸다. 또한 DSC 결과 단독에 기초하여, 그리고 DSC 및 L* 값 결과에 기초하여 각각의 알칼리화제 조합에 대한 몰비의 바람직한 범위를 나타낸다.

세포독성

외근초(root sheath) 세포에 대한 및 각질세포에 대한 알칼리화제 조성물의 효과를 평가하였다. 멀티톡스-플루오르 멀티플렉스 세포독성 검정(MultiTox-Fluor Multiplex Cytotoxicity Assay) (프로메가 코포레이션(Promega Corp.), 매디슨, WI)은 2가지 프로테아제 활성을 동시에 측정한다: 하나는 세포 생존가능성의 표지이고, 다른 하나는 세포독성의 표지이다. 검정에서, 외근초 세포 및 각질세포의 다양한 농도의 알칼리화제에 대한 반응을 측정하였고, 중간-높이 반응 (기본 반응과 최대 반응 사이의 중간)을 유발하는 농도인 IC₅₀을 결정하였다. 이 연구에서, IC₅₀ 값이 클수록 알칼리화제가 세포에 응력을 덜 유발한다는 것을 나타낸다. 결과를 표 15에 나타낸다.

두 유형의 세포 모두에서, 암모니아, MEA 및 AMP에 대한 기존의 대체물은 수산화암모늄보다 세포에 독성이 더 강하다. DMAMP는 또한 수산화암모늄보다 독성이 강하지만, 기존의 대체물인 AMP보다 독성이 낮고, MEA보다 각질세포에 대한 독성이 낮다. 또한, 두 유형의 세포 모두 AMPD, AEPD, DMAPD 및 이소세리놀은 수산화암모늄보다 독성이 상당히 낮다.

인장 강도

모발 섬유의 인장 강도에 대한 알칼리화제 조성물의 효과를 측정하였다. 모발 트레스를 상기 기재된 바와 같이 표 2 및 3에 나타낸 조성물로 처리하였다. 각각의 트레스로부터, 인장 분석을 위해 황동 크림프 및 다이아스트론(Diastron) AAS 1600 (다이아스트론 리미티드(Diastron Ltd), UK)을 사용하여 모발을 엮고 크림핑하여 다수의 개별 모발 섬유를 준비하였다. 레이저 마이크로미터 FDAS 770 장치 (다이아스트론 리미티드, UK)을 사용하여 24℃ 및 55% 상대 습도 (RH)에서 각각의 섬유의 평균 단면적을 결정하였다. 제어 장치 UV1000을 갖춘 다이아스트론 MTT 686 장비를 사용하여 모든 모발 섬유를 파단될 때까지 늘였다. 소프트웨어 분석 (UvWin 2.35.0000, 다이아스트론, 리미티드, UK)에 의해 최종 결과를 계산하였다. 파단 시 인가된 평균 응력을 표 16에 나타낸다. 파단 시 응력이 클수록 적용된 알칼리화제 조성물에 의해 모발 섬유가 덜 약화되었음을 나타낸다.

표 16의 인장 데이터는 알칼리화 조성물 및 산화제로의 처리 후 모발 섬유에 대한 평균 파단 응력을 나타낸다. 샘플을 기준선으로 NH₃와 비교한다. 파단 응력 데이터는, 일반적인 추세로서 1급 아민에서 3급 아민으로 갈수록 손상 정도가 감소한다는 것을 나타낸다. 예를 들어, 3급 아민 (DMAMP, DMAP, DMAPD, TEA) 은 이들의 1급 아민 유사체 (AMP, AP, AMPD, MEA)와 유사한 손상 정도 또는 이보다 적은 손상을 유발한다. 또한, 1급에서 2급으로, 3급으로 갈수록 MEA, DEA, 및 TEA에서 보이는 손상 정도가 감소한다. 또한, AP 대 AMP 대 AMPD를 비교할 때 볼 수 있듯이, 데이터는 히드록실 기의 위치 및 수가 인장 강도에 영향을 미친다는 것을 보여준다. 2개의 히드록실 기 (AMPD)를 도입하면 놀랍게도 모발 섬유가 덜 손상된다는 결과가 나타난다. 유사한 효과는 3개의 히드록실 기에 의해 플랭킹된 1급 아민인 트리스에서도 관찰된다. 이러한 예 모두 비슷한 리프트를 갖는 NH₃와 유사한 섬유 손상을 보여준다.

냄새 평가

전문 조향사가 표 1 및 2에 표시된 몇가지 알칼리화제 조성물의 순위를 매겼다. 알칼리화제가 없는 기본 식 (표 1)을 대조군으로 사용하였다. 1급 알칸올아민 조성물 중, 악취가 없는 것부터 가장 강한 악취의 순서는 다음과 같았다:

대조군 > AMPD = 세리놀 > 트리스 > MEA = AMP > AEPD > NH₃

3급 알칸올아민 조성물 중, 악취가 없는 것부터 가장 강한 악취의 순서는 다음과 같았다:

대조군 > DMAMP > DMAPD > NH₃

평가한 모든 알칸올아민 조성물은 수산화암모늄 조성물보다 악취가 적었다. 1급 아민 중, AMPD, 세리놀 및 트리스는 2가지의 기존의 암모니아 대체물인 MEA 및 AMP보다 우수한 성능을 나타냈다. 시험한 2개의 3급 아민은 MEA 및 AMP만큼 우수한 성능을 나타내지 않았다.

예

요약하면, 11가지 알칸올아민 중 6가지가 DSC 분석에서 우수한 성능을 보였고, 이는 수산화암모늄에 비해 모발 섬유 손상이 감소했음을 시사한다. 11가지 알칸올아민 중 8가지가 인장 시험에서 NH₃와 비슷한 성능을 보였다. DSC 분석에서, 11가지 알칸올아민 중 10가지가, 모발 염색제 알칼리화제로서 사용된 경우, 수산화암모늄에 대한 기존의 대체물인 MEA 및 AMP에 비해 모발 섬유 손상이 감소한 것으로 나타났다. 인장 강도 분석에서, 11가지 알칸올아민 중 8가지가, 모발 염색제 알칼리화제로서 사용된 경우, MEA 및 AMP에 비해 모발 섬유 손상이 감소한 것으로 나타났다. 3가지 알칸올아민은 수산화암모늄보다 모발로부터 컬러를 리프팅하는 데 더 우수하였다. 이들 중 하나 (이소세리놀)는 모발 컬러를 리프팅하는 데 있어 AMP보다 상당히 우수하였고 MEA와 대략 동일하였다. 또한, 11가지 알칼리화제의 조합은, 수산화암모늄의 유무와 관계없이, 모발 손상의 감소, 개선된 컬러 리프팅, 또는 이들 둘 다에 유익한 것으로 입증되었다. 본 발명자들은 2가지 알칼리화제의 혼합물의 경우, 케라틴 변성 온도가, DMAMP-NH₃의 경우를 제외하고, 각각의 알칼리화제의 상대적인 농도에 따라 대략 선형적으로 변화한다는 것을 발견하였다. 이 결과는 예상치 못한 것이었다. 이는, L* 값 측정과 조합되어, 각각의 알칼리화제의 조합을 위한 상대적인 농도의 바람직한 범위가 존재함을 시사하며, 본 발명자들은 이를 확인하였다.

1급 알칸올아민은 3급 알칸올아민보다 냄새가 더 좋다. 외근초 세포 및 각질세포의 경우, MEA, AMP 및 DMAMP는 수산화암모늄보다 세포에 더 독성이 있다. 그러나, 두 유형의 세포 모두의 경우 AMPD, AEPD, DMAPD 및 이소세리놀은 수산화암모늄보다 독성이 상당히 낮다. 이러한 특성 중 일부 또는 전부는 산화성 및 비-산화성 모발 트리트먼트 둘 다에 유익할 수 있다.

일반적으로, 본 발명자들은 모발 큐티클을 연화시키고 부풀리는 데, 시약 및 모발-유익 활성성분의 피질에의 침투를 가능하게 하는 데에 다양한 알칸올아민이 적합하다는 것을 입증하였다. 이러한 결과는 다양한 유형의 모발 트리트먼트 적용분야에 유용하지만, 본 발명자들은 특히 모발 염색 트리트먼트의 경우를 입증하였다. 본 발명자들은 모발 염색 적용의 유형에 따라 수산화암모늄의 사용을 감소시키거나 없앨 수 있음을 보였다.

논의

관찰에 기초하여, 알칸올아민 내의 분자내 수소 결합은 아민의 안정화의 어느 정도를 제공하는 형태를 초래한다고 추측될 수 있다. 가장 중요한 것은 알칸올아민의 질소 원자와 하나 이상의 히드록실 기 사이의 수소 결합이다. 이 유형의 분자내 결합은 모발 섬유 변성 및 컬러 리프팅과 관련하여 관찰된 변화에 대한 설명을 제공한다. 일반적으로, 아민이 참여하는 수소 결합이 많을수록, 모발의 손상이 줄어들지만, 컬러 리프팅 효과는 떨어진다. 그러나, 특히 흥미로운 것은 전자 결합 공여체가 질소 원자에서 떨어진 정확히 2개의 탄소에 위치한 알칸올아민 분자이다. C2 위치에 위치한 2개 이상의 히드록실 기를 갖는 1급 알칸올아민은 모발 트리트먼트 제품에서 유용한 알칼리화제이다. 또한, C2 위치에 위치한 적어도 하나의 히드록실 기를 갖는 2급 및 3급 알칸올아민이 유용하다.

본 발명의 특정 실시양태가 예시되고 기재되었지만, 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않으면서 다양한 다른 변화 및 변형이 이루어질 수 있다는 것은 관련 기술 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 따라서 첨부된 청구범위에서 본 발명의 범주 내에 있는 그러한 변화 및 변형을 모두 포괄하는 것으로 의도된다.

Claims

1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 암모니아 및 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올을 포함하는 알칼리화제 조성물로서, 여기서 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올 대 암모니아의 몰비가 1:1 내지 1:9인 알칼리화제 조성물.

1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 암모니아 및 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올을 포함하는 알칼리화제 조성물로서, 여기서 2-디메틸-아미노-2-메틸-1-프로판올 대 암모니아의 몰비가 1:1 내지 1:3인 알칼리화제 조성물.

1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 암모니아 및 2-디메틸-아미노-2-메틸-1-프로판올을 포함하는 알칼리화제 조성물로서, 여기서 2-디메틸-아미노-2-메틸-1-프로판올 대 암모니아의 몰비가 1:4 내지 1:199인 알칼리화제 조성물.

1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 암모니아 및 트리스(Tris)를 포함하는 알칼리화제 조성물로서, 여기서 트리스 대 암모니아의 몰비가 1:9 내지 2:1인 알칼리화제 조성물.

1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 암모니아 및 세리놀을 포함하는 알칼리화제 조성물로서, 여기서 세리놀 대 암모니아의 몰비가 1:2.5 내지 1:9인 알칼리화제 조성물.

1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올 및 트리스를 포함하는 알칼리화제 조성물로서, 여기서 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올 대 트리스의 몰비가 9:1 내지 1:99인 알칼리화제 조성물.

1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 및 트리스를 포함하는 알칼리화제 조성물로서, 여기서 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 대 트리스의 몰비가 9:1 내지 1:99인 알칼리화제 조성물.

1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 세리놀 및 트리스를 포함하는 알칼리화제 조성물로서, 여기서 세리놀 대 트리스의 몰비가 9:1 내지 1:99인 알칼리화제 조성물.

1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 및 세리놀을 포함하는 알칼리화제 조성물.

1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 및 3-디메틸-아미노-1-프로판올을 포함하는 알칼리화제 조성물.

제1 용기 및 제2 용기를 포함하는 모발-염료 제품으로서, 여기서:
제1 용기는, 1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 및 세리놀을 포함하는 알칼리화제 조성물을 함유하고;
제2 용기는 산화 제제 조성물을 함유하는 것인
모발-염료 제품.

제11항에 있어서, pH가 8 내지 12인 모발-염료 제품.

제1 용기 및 제2 용기를 포함하는 모발-염료 제품으로서, 여기서:
제1 용기는, 1종 이상의 1차 중간체 및/또는 커플러, 및 3-디메틸-아미노-1-프로판올을 포함하는 알칼리화제 조성물을 함유하고;
제2 용기는 산화 제제 조성물을 함유하는 것인
모발-염료 제품.

제13항에 있어서, pH가 8 내지 12인 모발-염료 제품.