WO2019117326A1 - 양이온 계면활성제 및 이를 포함하는 퍼스널케어 조성물 - Google Patents

양이온 계면활성제 및 이를 포함하는 퍼스널케어 조성물 Download PDF

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WO2019117326A1
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hair
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fatty acid
prepared
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최규용
서지혜
박선화
정국인
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주식회사 비제이바이오켐
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Definitions

  • the present invention relates to a cationic surfactant obtained by reacting an unsaturated fatty acid and a personal care composition containing the same.
  • monoalkyl cationic compounds such as BTAC (Behenyl trimethyl ammonium chloride) or CTAC (Cetyl trimethyl ammonium chloride) and STAC (Stearyl trimethyl ammonium chloride) have been used for imparting softness to hair or industrially giving flexibility and anti- Although they are widely used as typical cationic surfactants, they have a problem in that they are not biodegradable. CTAC, STAC and the like are gradually changing the alkyl chain to long BTAC because of low flexibility of hair.
  • the starting material of BTAC has a problem that the amount of behenyl fatty acid produced in the natural world is limited and the price is high.
  • cationic surfactants such as BTAC, STAC, and CATC are not economical because they cause problems in the environment due to low biodegradability of the product when applied to products, or are expensive and expensive.
  • the present invention aims at solving the above problems and providing a cationic surfactant excellent in efficacy in a more economical manner.
  • the present invention relates to a cationic surfactant and a personal care composition comprising the same.
  • One aspect of the present invention relates to a cationic surfactant represented by the following formula (1), which is produced by reacting an ester amine obtained by esterifying an unsaturated fatty acid with an amine, with a quaternizing agent.
  • R 1 and R 2 are each independently CH 3 , (CH 2 ) 2 OH, (CH 2 ) 2 OCOR 3 ;
  • R 3 is (C 8 -C 22) alkyl or (C 8 -C 22) alkenyl group
  • A is CH 2 CH 2 or CH 2 CH 2 CH 2 ;
  • X is halogen, CH 3 SO 4 or CH 3 CH 2 SO 4)
  • the amine may be any one or a plurality selected from dimethylethanolamine, methyldiethanolamine and triethanolamine
  • the quaternizing agent may be any one or a plurality selected from dimethyl sulfate, diethyl sulfate and methyl chloride.
  • the unsaturated fatty acid is characterized in that any one or more selected from eicosapentaenoic acid, docosa-pentaenoic acid and docosa-pentaenoic acid is contained in an amount of 1% by weight or more based on 100% by weight of the total fatty acids.
  • Another aspect of the present invention relates to a personal care composition
  • a personal care composition comprising the above-mentioned natural substance-derived cationic surfactant.
  • the cationic surfactant of the present invention is characterized by using an oil extracted from a natural substance as a starting material.
  • the cationic surfactant thus prepared can be used as a hair or body lotion such as hair shampoo, hair conditioner, hair rinse, hair treatment, body lotion, Such as skin cleansing or direct contact with the human body. Especially, the softening effect, antistatic effect, moisture retention ability and antioxidant ability are confirmed and anti-inflammatory effect is expected.
  • the present invention is not limited to the embodiments shown below, but may be embodied in other forms.
  • the embodiments shown below are only for clarifying the spirit of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the constituent elements from other constituent elements, and the terms do not limit the nature, order or order of the constituent elements.
  • the personal care refers to a general skin contact product that can be used by individuals such as basic cosmetics, color cosmetics, sunscreen, shampoo, detergent, toothpaste, and the like, which are used in daily life by consumers around the world.
  • individuals such as basic cosmetics, color cosmetics, sunscreen, shampoo, detergent, toothpaste, and the like, which are used in daily life by consumers around the world.
  • 'hair conditioner' is a kind of hair styling product used for strengthening balala hair after shampooing, which is also called 'rinse'.
  • a cationic surfactant means that a surfactant is dissociated when it is dissolved in water and the atomic group showing the surfactant has a positive charge.
  • Cationic surfactants are used as softeners and antistatic agents because they are well adsorbed to negatively charged fibers in water by reverse osmosis soap and exhibit flexibility, antistatic properties and water repellency of the fibers.
  • bacteria have a negative charge
  • cationic surfactants strongly adsorb bacteria to eliminate active functions, and thus they are also used for sterilization and disinfection purposes.
  • the structural alignment of alkyl groups in aqueous solution and their properties have been studied for a long time.
  • the stability and softness of the emulsified product vary depending on the ratio of cis / trans of the unsaturated bond in the alkyl chain of the cationic surfactant, and the stability and softness are highest when the trans content is 10% or more.
  • the ratio of cis / trans in the alkyl chain of the surfactant affects the biodegradability.
  • the inventors of the present invention have found that the unsaturated bonding position of the fatty acid affects physical properties such as softness of hair, ease of combing, antistatic property, skin moisturizing property, and synergy with a polyquaternium cationic polymer in a detergent composition such as body cleansing And found that omega-3 fatty acids with alkyl chain lengths of more than 20 carbon atoms were the most efficient.
  • omega-3 fatty acids having more than 20 carbon chains can be obtained only from natural products such as spiny fishes, but recently it has also been found in plant-derived oils including sesame oil. Recently, The invention of mass production is being done through.
  • Omega-3 fatty acids are structurally curved rather than straight, giving a smooth sensation. Unsaturated bonds in the molecule have better affinity for moisture in the air than saturating bonds, and have the effect of preventing static electricity.
  • the present invention has been completed on the discovery that it has an effect of continuously giving a smooth feeling to a user because of good shape stability.
  • the present invention uses an oil containing omega-3 fatty acid in plant or fish or an oil containing omega-3 fatty acid mass produced through microorganism, and ester amine obtained by esterification reaction with amine
  • the cationic surfactant is represented by the following general formula (1).
  • R 1 and R 2 are each independently CH 3 , (CH 2 ) 2 OH, (CH 2 ) 2 OCOR 3 ;
  • R 3 is (C 8 -C 22) alkyl or (C 8 -C 22) alkenyl group
  • A is CH 2 CH 2 or CH 2 CH 2 CH 2 ;
  • X is halogen, CH 3 SO 4 or CH 3 CH 2 SO 4)
  • the oil is characterized in that EPA (eicosapentaenoic acid), DHA (docosapentaenoic acid) and DPA (docosapentaenoic acid) having 20 or more carbon atoms in omega-3 fatty acid are contained in an oil composition of 1% By weight, preferably at least 5% by weight.
  • the amine may be at least one selected from the group consisting of dimethylethanolamine or methyldiethanolamine or triethanolamine, and the quaternizing agent is any one or a plurality selected from dimethyl sulfate, diethyl sulfate and methyl chloride.
  • the method of synthesizing the cationic surfactant according to the present invention is as follows. First, a natural oil containing an omega-3 fatty acid is used for a plant or fish, or an oil containing an omega-3 fatty acid mass- And transesterification reaction with an amine, followed by quaternarization in two steps using a quaternizing agent such as dimethyl sulfate, diethyl sulfate or methyl chloride.
  • a quaternizing agent such as dimethyl sulfate, diethyl sulfate or methyl chloride.
  • the unsaturated fatty acid oil may be extracted from a frozen fish, but oil may be extracted from perilla, walnut, flaxseed, and sesame oil in consideration of environmental problems and economical efficiency.
  • the scope of the present invention includes not only animal and plant matter but also unsaturated fatty acids having 20 or more carbon atoms And may include unsaturated fatty acid oils derived from any plant or animal that may be present. It may also include mass-produced omega-3 fatty acid products using microorganisms that have recently been actively studied.
  • omega-3 fatty acids are more specifically the fatty acids of the following formulas (2) to (4).
  • the above-mentioned formulas (2) to (4) are unsaturated fatty acids having five or more double bonds as described above and have a structurally curved form, which gives a feeling of smooth feeling when added to cosmetics, and can have antistatic effect and moisturizing effect.
  • the unsaturated fatty acid may contain one or more unsaturated fatty acids having 20 or more carbon atoms as shown in the above formulas 2 to 4 in an amount of 1% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, most preferably 5% By weight to 30% by weight. If less than 1% by weight is added, the feeling of use of the final product is lowered and the antistatic effect is not exhibited. If it is added in an amount exceeding 30% by weight, the production cost becomes too high.
  • the above-mentioned unsaturated fatty acid oil undergoes an esterification reaction with an amine.
  • the amine can be produced as a cationic surfactant by conducting the esterification reaction with the unsaturated fatty acid oil, any one or more selected from the group consisting of dimethyl ethanolamine, methyl diethanol amine and triethanol amine is mainly used And may preferably be dimethylethanolamine as shown in the following formula (5).
  • the amount of the unsaturated fatty acid oil and the amine is preferably 300 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the amine. If the content of the unsaturated fatty acid oil is out of the above range, the content of the diester or triester may increase depending on the type of the unreacted product or the amine, and the physical properties may be deteriorated.
  • the compound of formula 1 may be prepared by reacting the amine ester obtained after the reaction as described above with a quaternizing agent in a reaction solvent to quaternarize.
  • Examples of the quaternizing agent usable in the present invention include dimethyl sulfate, methyl chloride and diethyl sulfate, and it is preferable to use dimethyl sulfate or methyl chloride from the viewpoint of improving the physical properties of the product.
  • the quaternization reaction can be carried out by a conventional method.
  • ethyl alcohol, propyl alcohol, hexylene glycol, butyl alcohol There may be used any one or more of alcohols selected from the group consisting of isopropyl alcohol, ethylene glycol, glycerine, propylene glycol and polyethylene glycol.
  • the reaction solvent is preferably 5 to 30% by weight of the total amount of the reactants.
  • the quaternizing agent is preferably 50 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the amine.
  • the quarternization reaction is preferably carried out at a reaction temperature of 40 to 80 ° C for 1 to 10 hours.
  • the cationic surfactant derived from a natural substance produced by the present invention may have the following structure (1).
  • R 1 and R 2 are each independently CH 3 , (CH 2 ) 2 OH, (CH 2 ) 2 OCOR 3 ;
  • R 3 is (C 8 -C 22) alkyl or (C 8 -C 22) alkenyl group
  • A is CH 2 CH 2 or CH 2 CH 2 CH 2 ;
  • X is halogen, CH 3 SO 4 or CH 3 CH 2 SO 4)
  • the cationic surfactant according to the present invention is characterized in that unsaturated fatty acid oil (melting point: 5 to 10 ° C), which is a starting material in comparison with existing commercial cationic surfactants, is a starting material of general cationic surfactants (melting point 60 to 70 ° C), palm oil Melting point: 45 to 60 DEG C), and thus the fluidity can be ensured even at a low temperature, which is advantageous in workability.
  • the cationic surfactant prepared from the natural component-derived unsaturated fatty acid oil of the present invention as a starting material is characterized by being an unsaturated fatty acid oil extracted from blue fish or vegetable oil such as a hydrophobic group composed of an alkyl group.
  • an amine more preferably dimethylethanolamine, is used, and at least one quaternizing agent, more preferably dimethysulfate, diethylsulfate and methylchloride, may be used.
  • the present invention may include a personal care product containing an unsaturated fatty acid oil cationic surfactant, and more particularly, all cosmetics as defined in the Cosmetic Act Enforcement Regulations.
  • children's products such as shampoos for children, rinses, lotions, creams, oils and cleaning products; Bath products such as bath oils, tablets, capsules, salts, and bubble baths; Body cleansing products such as foam cleansers, body cleansers and liquid soaps; Eye makeup products such as eyebrow pencil, eyeliner, eye shadow, mascara, eye makeup remover; Fragrances, powdered incense, sachets, cologne and the like; Hair conditioners, hair tonics, hair grooming aids, hair cream, lotion, hair oil, pomade, hair spray, mousse, wax, gel, shampoo, rinse, permanent Hair products such as permanent waves and hair straightners; Cosmetic products such as cosmetic lotions, cosmetic lotions, lotions, creams, cleansing waters, and the like can be cited as examples of cosmetic products such as cosmetic lotions, cosmetic lotions, face lotions
  • the present invention is limited to the fact that an oil containing not less than C20 omega-3 fatty acids contained in plants or fish, which is not a general cationic surfactant synthesizing method, is directly prepared by an ester exchange reaction, Can be used as a constituent component of the same personal care composition.
  • oils present in the natural world containing omega-3 fatty acids contain diferphene, sterol, polyphenol, and the like, and they can be incorporated into the final personal care product line as an effective ingredient. And one or more selected effective ingredients are further included.
  • the test was carried out according to the ASTM D97 method, and the container containing the sample was placed in a low temperature circulator, and the temperature was measured while the temperature was lowered. The temperature at which the container was kept in the non-flowing state for 5 seconds plus 3 ⁇ was defined as the pour point.
  • a hair tress having a length of 10 cm and a weight of 1 g was made and the specimens of the following Examples and Comparative Examples were sufficiently wetted and then the weight of the sample applied to the hair tress was maintained at around 0.3 g and dried at 50 ⁇ for 2 hours. Thereafter, it was stored at 25 DEG C and 70% relative humidity for 24 hours. Then, the middle portion of the hairtress was cut into 2 cm and 0.15 g, and water content was measured using a water titrator (Karl fischer).
  • the hair of the subject was shampooed with a shampoo (Eliza Life Health Elastin), and then the hair conditioner composition prepared according to the Example was applied to the hair and then used for 3 days for 9 days. Twenty experts were evaluated for sensory evaluation of hair condition. At this time, the sensory evaluation items were the feeling of wet hair and the feeling of dry hair, and 20 evaluation members were scored and averaged according to the following evaluation criteria.
  • the pretreated hairtress was divided into 20 cm length and 10 g weight, and 1 g of the specimens of Examples and Comparative Examples were applied and rinsed for 30 seconds.
  • the hair stress bundle was again washed with 10% aqueous solution of sodium lauteth sulfate (SLS) Then, it was rinsed with sufficient water, and excess water was swept away with a finger.
  • SLS sodium lauteth sulfate
  • the wet hair tress was hung on the load cell ring of the Instron, the comb was fixed with a jig, and the rod load was measured when the Instron was operated.
  • the same hair was completely dried with a towel and a dryer, left in a constant temperature and humidity room for 2 hours, placed on an Instron, and tested in the same manner.
  • the comb was formed of a cylindrical matte stainless steel comb with a comb having a diameter of 1 mm and a space between combs of 1 mm.
  • the Crosshead speed of the Instron was 500.00 mm / min
  • the load cell was 10.0 kg / Limit Type and the Displacement was 200.00 mm.
  • the average of the load values is calculated and then the average load value after the untreated composition of the composition is dominated by the reduction rate of the average load value after the treatment .
  • Example and Comparative Example Twenty subjects were allowed to use the body cleanser composition prepared according to the Example and Comparative Example for 10 days.
  • the sensory evaluation items were evaluated on the basis of the softness and moistness of the skin as a whole, and 20 evaluators were scored and averaged according to the following evaluation criteria.
  • the synthesis of the surfactant was carried out as in the following synthesis example.
  • the hair conditioner and the body cleanser were manufactured and evaluated for the cationic surfactant as the following examples.
  • the synthetic examples, the examples and the comparative examples which were tested at this time are as follows.
  • the reaction was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1, except that a natural oil containing 18% omega-3 fatty acid eicosapentaenoic acid having carbon number of 20 was used to obtain a compound.
  • the cationic surfactant prepared according to the present invention has a lower pour point than conventional BTAC (Behentrimonium chloride), CTAC (Cetyltrimethylammonium Chloride) and STAC (stearyltrimethylammonium chloride).
  • BTAC Behentrimonium chloride
  • CTAC Cyltrimethylammonium Chloride
  • STAC stearyltrimethylammonium chloride
  • the hair conditioner was manufactured and tested on the cationic surfactants prepared in [Synthetic Example 1] and [Synthetic Example 2] through the following examples. At this time, the commercially available conditioner components, stearatrimonium chloride, And 3 kinds of behen trimethonium chloride were prepared in the same manner and then the quality was compared.
  • the preparation of the hair conditioner was carried out in the composition as shown in Table 2 below, and the quality evaluation of the product was carried out by the above-mentioned method and shown in [Table 2].
  • the cationic surface active agent, cetearyl alcohol, amidomethicone, and dimethicone prepared in Synthesis Example 1 were added to Reactor A to the composition of Example 1 in Table 2, and the temperature was raised to 83 ⁇ and stirred . Meanwhile, glycerin and purified water were charged into the reactor B and stirred. After thoroughly stirring, the mixture of Reactor B was slowly added thereto while maintaining the stirring of Reactor A, and the mixture was stirred at a high speed for 3 minutes with a homomixer. The mixture was cooled to 45 ° C, phenoxyethanol was added thereto and stirred, Respectively.
  • a conditioner was prepared in the same manner using the cationic surfactant prepared in Synthesis Example 2 instead of the cationic surfactant prepared in Synthesis Example 1 of Example 1.
  • a conditioner was prepared in the same manner using stearothermonium chloride instead of the cationic surfactant prepared in Synthesis Example 1 of Example 1.
  • a conditioner was prepared in the same manner using the cationic surfactant prepared in Synthesis Example 1 of Example 1, instead of the set remontium chloride
  • a conditioner was prepared in the same manner using the cationic surfactant prepared in Synthesis Example 1 of Example 1, but using behen trimethonium chloride instead
  • the hair conditioner made of the cationic surfactant according to the present invention shows excellent values in all the sensory evaluation items such as the degree of combing in the wet state, the texture, and the degree of combing in the dry state.
  • the hair conditioner according to Examples 1 and 2 has a better degree of combing in a dry condition and a wet condition than other hair conditioners , And the texture is superior to other products regardless of the degree of hair wetting.
  • the performance of the body cleanser was confirmed by the following examples using the cationic surfactants prepared in [Synthesis Example 1] and [Synthesis Example 2], and the performance was verified.
  • polyquaternium- Body cleansers were prepared and compared for quality.
  • the body cleanser was manufactured in the same composition as shown in Table 3 below.
  • the quality of the product was evaluated by the above-mentioned method and shown in Table 3.
  • a body cleanser was prepared in the same manner using the cationic surfactant prepared in [Synthesis Example 2] instead of the cationic surfactant prepared in [Synthesis Example 1] in Example 3.
  • a body cleanser was prepared in the same manner as in Example 3 except that the cationic surfactant prepared in Synthesis Example 1 and polyquaternium-7 were used in place of the cationic surfactant prepared in Synthesis Example 1.
  • a body cleanser was prepared in the same manner as in Example 3 except that the cationic surfactant prepared in Synthesis Example 2 and polyquaternium-7 were used in place of the cationic surfactant prepared in Synthesis Example 1
  • a body cleanser was prepared in the same manner using the cationic surfactant prepared in [Synthesis Example 1] of Example 3 instead of the polyquaternium-7 alone
  • the body cleanser made of the cationic surfactant according to the present invention had better feel than the polyquaternium-7, and the mixing synergism was superior to the polyquaternium alone when used with the present invention I could confirm.

Abstract

본 발명의 양이온 계면활성제는 천연물질로부터 추출된 오일을 출발물질로 하는 것을 특징으로 하며, 이렇게 제조된 양이온 계면활성제는 헤어샴푸, 헤어컨디셔너, 헤어린스, 헤어트리트먼트 등 모발 또는 바디로션, 바디 클렌저 등과 같은 피부 세정용 또는 인체에 직접 접촉하는 제품군에서 매우 유용하게 사용될 수 있으며, 특히 유연효과와 항산화력이 확인되었으며, 항염증효과 등이 기대된다.

Description

양이온 계면활성제 및 이를 포함하는 퍼스널케어 조성물
본 발명은 불포화 지방산을 반응시켜 수득한 양이온 계면활성제 및 이를 함유하는 퍼스널케어조성물에 관한 것이다.
모발에 부드러움을 주거나 산업적으로 섬유 등에 유연감과 대전방지 기능을 부여하기 위해 종래에는 BTAC(Behenyl trimethyl ammonium chloride) 또는 CTAC(Cetyl trimethyl ammonium chloride), STAC(Stearyl trimethyl ammonium chloride) 등의 모노알킬양이온화합물들이 대표적인 양이온성 계면활성제로 널리 사용되었으나, 이들은 생분해도가 잘 되지 않는 구조라는 문제점이 있으며, CTAC, STAC 등은 모발에 대한 유연성이 떨어진다는 이유로 점차 알킬체인이 긴 BTAC로 전환되는 추세이다. 하지만 BTAC의 출발물질은 Behenyl 지방산은 자연계에서 산출되는 량이 한정되어 있고 가격도 고가라는 문제가 있다.
한편, 지방산이 아닌 트리글리세라이드 형태의 오일을 직접 출발물질로 사용하여 양이온 계면활성제를 합성하는 기술들이 섬유유연제 산업에서는 상용화되어 있는데, 오일을 출발물질로 사용하는 에스테르계 양이온 계면활성제는 헨켈사에서 처음으로 특허화한 이후 (미국특허 제5,869,716호) 국내에서는 2000년대 중반에 와서야 상업화되기 시작하였다. 한국특허 제10-0757049호, 한국특허 제10-0861699호에는 식물성 오일을 직접 에스테르 교환하는 양이온 계면활성제 합성방법이 공지되어 있다. 이는 섬유 유연제에 국한되어 있으며, 모발용품용 양이온 계면활성제에 트리글리세라이드형 오일을 직접 이용한 사례는 없으며, 특히 모발용품에 사용되는 모노알킬 양이온계면활성제 구조에 에스테르결합을 삽입하여 환경에서 손쉽게 생분해되는 구조의 발명은 사례가 없다.
<선행기술문헌>
대한민국 등록특허 제10-0757049호 (2007년 09월 03일)
대한민국 등록특허 제10-0861699호 (2008년 09월 29일)
종래의 BTAC, STAC, CATC 등 양이온 계면활성제는 제품에 적용 시 제품의 생분해도가 낮아 환경에 문제를 일으키거나 가격이 비싸 비경제적이다. 본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하고 좀 더 경제적인 방법으로 효능이 우수한 양이온 계면활성제를 제공하려는 것을 목표로 한다.
본 발명은 양이온 계면활성제 및 이를 포함하는 퍼스널케어 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태는 불포화 지방산을 아민과 에스테르반응을 진행하여 얻어진 에스테르아민을 4급화제와 반응시켜 제조한 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1의 양이온 계면활성제에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2017014504-appb-I000001
(상기 화학식 1에서 R1과 R2는 각각 독립적으로 CH3, (CH2)2OH, (CH2)2OCOR3이고;
R3는 (C8-C22)알킬 또는 (C8-C22)알케닐기이고;
A는 CH2CH2 또는 CH2CH2CH2이며;
X는 할로겐, CH3SO4 또는 CH3CH2SO4이다)
본 발명에서 상기 아민은 디메틸에탄올아민, 메칠디에탄올아민 및 트리에탄올아민에서 선택되는 어느 하나 또는 복수이며, 4급화제는 각각 디메틸설페이트, 디에틸설페이트 및 메틸클로라이드에서 선택되는 어느 하나 또는 복수인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 불포화 지방산은 에이코사펜타엔산, 도코사펜타엔산 및 도코사펜타엔산에서 선택되는 어느 하나 또는 복수를 전체 지방산 비율 100 중량% 대비 1중량% 이상 함유하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 양태는 상기 천연물질 유래 양이온 계면활성제를 포함하는 퍼스널케어 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 양이온 계면활성제는 천연물질로부터 추출된 오일을 출발물질로 하는 것을 특징으로 하며, 이렇게 제조된 양이온 계면활성제는 헤어샴푸, 헤어컨디셔너, 헤어린스, 헤어트리트먼트 등 모발 또는 바디로션, 바디 클렌저 등과 같은 피부 세정용 또는 인체에 직접 접촉하는 제품군에서 매우 유용하게 사용될 수 있으며, 특히 유연효과와 정전기방지효과, 수분보유능력, 항산화력이 확인되었으며, 항염증효과 등이 기대된다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명에 따른 양이온 계면활성제 및 이를 포함하는 퍼스널케어 조성물을 더욱 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 구체예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다.
따라서 본 발명은 이하 제시되는 구체예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 구체예들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 기재된 것일 뿐, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명에서 상기 퍼스널케어는 전 세계 소비자들이 일상생활에서 사용하고 있는 기초화장품, 색조화장품, 자외선차단제, 샴푸, 세정제, 치약 등 개인이 사용할 수 있는 일반적인 피부접촉 제품을 뜻하는 것으로, 이때 화장품은 인체를 청결하게 하거나 미화하며, 피부 또는 모발의 건강을 유지 또는 증진하기 위해 인체에 사용되는 물품을 뜻하며, 구체적으로 보건복지부에서 정하는 화장품법 시행규칙에 포함되는 모든 제품을 포함하는 개념이다 (http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1155234&cid=40942&categoryId=32161).
본 발명에서 용어 ‘헤어컨디셔너’는 샴푸 후에 발라 모발을 강화하기 위해 사용하는 일종의 헤어 스타일링 제품으로, ‘린스’라고도 불린다.
일반적으로 양이온 계면활성제란 계면활성제가 물에 용해되었을 때 해리되어 계면활성을 나타내는 원자단이 양전하를 가지는 것을 말한다. 양이온 계면활성제는 역성 비누로 수중에서 음으로 하전된 섬유에 잘 흡착되어 섬유의 유연성, 대전방지성, 발수성 등을 나타내므로 유연제, 대전방지제 등으로 사용된다. 일반적으로 세균은 음전하를 가지므로 있으므로 양이온 계면활성제는 세균을 강력하게 흡착하여 활성기능을 없애 버리므로 살균, 소독의 목적으로도 많이 사용된다.
양이온 계면활성제의 개발에 있어 수용액상에서의 알킬기의 구조적 배향 및 이에 따른 물성의 연구는 오래전부터 진행되어 왔다. 특히 양이온계면활성제의 알킬사슬에 있는 불포화 결합의 cis/trans의 비율에 따라 유화제품의 안정성과 부드러움이 달라지며, trans 함량이 10% 이상일 때 가장 안정성과 부드러움이 높다는 발명이 있었으며, 다른 연구에는 양이온 계면활성제의 알킬 사슬에서 cis/trans의 비율이 생분해도에 영향을 준다는 발명 등이 그것이다.
본 발명의 발명자들은 지방산의 불포화결합 위치가 모발의 부드러움과 빗질용이성, 정전기 방지, 피부 보습성 등의 물성에 영향을 주며, 바디클렌징과 같은 세정제 조성물에서 폴리쿼터늄 양이온 폴리머와의 시너지가 좋거나 대체 가능한 매끄러움을 준다는 사실을 발견하였으며, 이 중에서도 알킬기의 길이가 탄소수 20개 이상인 오메가-3 지방산이 가장 효율적임을 알게 되었다.
그 동안 오메가-3 지방산 중 탄소사슬 20개 이상인 지방산은 자연계에서 등푸른 생선을 비롯한 수산물에서만 얻을 수 있는 것으로 알려져 있으나, 최근 송근유를 비롯한 식물 유래 오일에서도 발견되고 있으며, 특히 최근에는 미생물을 이용한 생물합성을 통해 대량 생산에 대한 발명이 이루어지고 있다.
오메가-3 지방산은 구조적으로 끝부분이 직선형이 아닌 구부러진 형태를 가져 매끄러운 사용감을 주며, 분자 내 불포화결합들은 포화결합 구조에 비해 공기 중의 수분과의 친화성이 좋아 정전기를 방지하는 효과를 가지며 구조적인 형태안정성이 좋아 사용자에게 매끄러운 사용감을 지속적으로 부여하는 효과가 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 식물 또는 생선 등에 오메가-3 지방산이 포함된 천연오일을 이용하거나, 미생물을 통해 대량 생산된 오메가-3지방산이 포함된 오일을 이용하며, 아민과 에스테르반응을 진행하여 얻어진 에스테르아민을 4급화제와 반응시켜 제조한 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1의 양이온 계면활성제에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2017014504-appb-I000002
(상기 화학식 1에서 R1과 R2는 각각 독립적으로 CH3, (CH2)2OH, (CH2)2OCOR3이고;
R3는 (C8-C22)알킬 또는 (C8-C22)알케닐기이고;
A는 CH2CH2 또는 CH2CH2CH2이며;
X는 할로겐, CH3SO4 또는 CH3CH2SO4이다)
본 발명에서 오일은 오메가-3지방산 중 탄소수 20개 이상인 EPA(에이코사펜타엔산), DHA(도코사펜타엔산), DPA(도코사펜타엔산)를 오일 조성 중 1% 이상인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 5% 이상인 오일을 반드시 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 아민은 디메틸에탄올아민 또는 메칠디에탄올아민 또는 트리에탄올아민 중 선택된 한 개 또는 복수이며, 4급화제는 각각 디메틸설페이트, 디에틸설페이트 및 메틸클로라이드에서 선택되는 어느 하나 또는 복수인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 양이온 계면활성제의 합성 방법은 먼저 첫 번째로 식물 또는 생선 등에 오메가-3 지방산이 포함된 천연오일을 이용하거나, 미생물을 통해 대량 생산된 오메가-3지방산이 포함된 오일을 이용하여 오일과 아민과 트랜스에스테르 반응을 진행하며, 2단계로 디메틸설페이트, 디에틸설페이트, 메틸클로라이드 등의 4급화제를 사용하여 4급화 하는 공정을 거친다.
상기 불포화 지방산 오일은 등푸른 생선에서 추출해도 되지만 환경 문제와 경제성을 감안하여 들깨, 호두, 아마씨, 송근유 등에서 오일을 추출할 수 있으며, 본 발명의 권리범위는 이러한 동식물 이외에도 탄소수 20개 이상의 불포화지방산을 포함하는 모든 동식물에서 채취한 불포화 지방산 오일을 포함할 수 있다. 또한 최근 활발하게 연구되는 미생물을 이용한 대량생산 오메가-3 지방산 산물들도 포함될 수 있다.
본 발명에서 상기 오메가-3 지방산으로 더욱 상세하게는 하기 화학식 2 내지 4의 지방산을 들 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2017014504-appb-I000003
[화학식 3]
Figure PCTKR2017014504-appb-I000004
[화학식 4]
Figure PCTKR2017014504-appb-I000005
상기 화학식 2 내지 4는 상기와 같이 이중결합을 5개 이상 가지는 불포화 지방산으로, 구조적으로 구부러진 형태를 가져 화장품에 첨가 시 매끄러운 사용감을 주며 정전기 방지 효과 및 보습 효과를 가질 수 있다.
본 발명에서 상기 불포화 지방산은 상기 화학식 2 내지 4와 같은 탄소수 20개 이상의 불포화지방산 중 어느 하나 또는 복수를 전체 100 중량% 대비 1 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 5 중량% 이상, 가장 바람직하게는 5 내지 30 중량% 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때 1 중량% 미만 첨가하는 경우 최종 제품의 사용감이 떨어지고 정전기 방지 효과 등이 나타나지 않으며, 30 중량% 초과 첨가하는 경우 제조비용이 너무 상승하여 바람직하지 않다.
상기와 같은 불포화 지방산 오일은 아민과 에스테르화 반응을 진행한다. 이때 상기 아민은 상기 불포화 지방산 오일과 에스테르화 반응을 진행하여 양이온 계면활성제로 제조될 수 있는 것이라면 종류에 한정치 않지만 주로 디메틸에탄올아민 , 메칠디에탄올아민 및 트리에탄올아민에서 선택되는 어느 하나 또는 복수가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 하기 화학식 5와 같은 디메틸에탄올아민일 수 있다.
[화학식 5]
Figure PCTKR2017014504-appb-I000006
본 발명에서 상기 아민은 불포화 지방산 오일과 에스테르화 반응을 진행할 수 있으며, 상기 에스테르화 반응은 상기 불포화 지방산 오일과 아민을 용매 없이 반응시키는 방법이 이용될 수 있고, 상세하게는 160 내지 200℃의 반응온도에서 2 내지 8시간 동안 진행할 수 있다.
상기 반응 시 불포화 지방산 오일과 아민의 함량은 아민 100 중량부를 기준으로 300 내지 500 중량부 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 불포화 지방산 오일의 함량이 상기 범위를 벗어나는 경우 미반응물이나 아민 종류에 따라 디에스테르 또는 트리에스테르의 함량이 증가하여 물성이 저하될 수 있다.
다음으로, 상기와 같이 반응이 끝나고 수득한 아민 에스테르를 반응 용매 중에서 4급화제와 반응시켜 4급화함으로써 상기 화학식 1의 화합물을 제조할 수 있다.
본 발명에서 사용 가능한 4급화제로 예를 들면 디메틸설페이트, 메틸클로라이드 및 디에틸설페이트 등을 들 수 있으며, 이 중 디메틸설페이트 또는 메틸클로라이드를 사용하는 것이 제품의 물성 향상 측면에서 바람직하다.
상기 4급화 반응은 기존에 통상적으로 수행하던 방법을 이용할 수 있으며, 일예로 반응용매로 에탄올(ethyl alcohol), 프로필알콜(propyl alcohol), 헥실렌글리콜(hexylene glycol), 부틸알콜(butyl alcohol), 이소프로필알콜(isopropyl alcohol), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 글리세린(glycerine), 프로필렌글리콜(propylene glycol) 및 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 알코올류를 사용할 수 있으며, 상기 반응용매는 전체 반응물 총량의 5 내지 30 중량%인 것이 바람직하다. 또한 상기 4급화제는 상기 아민 100 중량부 대비 50 내지 200 중량부인 것이 바람직하다.
상기 4급화 반응은 40 내지 80℃의 반응온도에서 1 내지 10시간 진행하는 것이 좋다.
본 발명에 의해 제조된 천연물질 유래 양이온 계면활성제는 하기 화학식 1과 같은 구조를 가질 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2017014504-appb-I000007
(상기 화학식 1에서 R1과 R2는 각각 독립적으로 CH3, (CH2)2OH, (CH2)2OCOR3이고;
R3는 (C8-C22)알킬 또는 (C8-C22)알케닐기이고;
A는 CH2CH2 또는 CH2CH2CH2이며;
X는 할로겐, CH3SO4 또는 CH3CH2SO4이다)
본 발명에 따른 양이온 계면활성제는 기존의 시판 양이온 계면활성제와 비교 시 출발물질인 불포화 지방산 오일(융점 5 내지 10℃)이 일반 양이온 계면활성제의 출발물질인 우지(융점 60 내지 70℃), 팜유(융점 45 내지 60℃) 등에 비해 융점이 매우 낮아 저온에서도 유동성을 확보할 수 있으며, 작업성이 높은 장점이 있다.
본 발명의 천연 성분 유래 불포화 지방산 오일을 출발물질로 제조된 양이온 계면활성제는 알킬기로 구성되는 소수기가 등 푸른 생선이나 식물오일 등에서 추출된 불포화 지방산 오일임을 특징으로 한다. 이 구조를 합성하기 위하여 아민, 좀 더 바람직하게는 디메칠에탄올아민이 사용되며, 4급화제, 좀 더 바람직하게는 디메칠설페이트, 디에칠설페이트 및 메칠클로라이드 중 1종 이상을 사용할 수 있다.
본 발명은 불포화 지방산 오일 양이온 계면활성제를 함유하는 퍼스널케어 제품을 포함할 수 있으며, 더욱 상세하게는 화장품법 시행규칙의 정의에 따른 모든 화장품을 포함할 수 있다. 구체적으로, 어린이용 샴푸, 린스, 로션, 크림, 오일, 세정용 제품 등의 어린이용 제품; 목욕용 오일, 정제, 캡슐, 염류(鹽類), 바블 바스(bubble baths) 등의 목욕용 제품; 폼 클렌저, 바디 클렌저, 액상비누 등의 인체 세정용 제품; 아이브라우 펜슬, 아이 라이너, 아이 섀도, 마스카라, 아이 메이크업 리무버 등의 눈 화장류 제품; 향수, 분말향, 향낭(香囊), 코롱(cologne) 등의 방향용 제품; 헤어 컨디셔너(hair conditioners), 헤어 토닉(hair tonics), 헤어 그루밍 에이드(hair grooming aids), 헤어 크림ㆍ로션, 헤어 오일, 포마드(pomade), 헤어 스프레이ㆍ무스ㆍ왁스ㆍ젤, 샴푸, 린스, 퍼머넌트 웨이브(permanent wave), 헤어 스트레이트너(hair straightner) 등의 두발용 제품; 수렴ㆍ유연ㆍ영양 화장수(face lotions), 마사지 크림, 에센스, 오일, 파우더, 바디 제품, 팩, 마스크, 눈 주위 제품, 로션, 크림, 클렌징 워터 등의 기초화장용 제품 등을 들 수 있다.
본 발명은 일반적인 양이온 계면활성제 합성방법이 아닌 식물이나 생선에 함유된 탄소수 C20개 이상의 오메가-3 지방산이 포함된 오일을 직접 에스테르교환반응으로 제조한다는 것에 한정하며, 이렇게 제조된 양이온 계면활성제를 상기와 같은 퍼스널케어 조성물의 구성성분으로 이용할 수 있다.
또한 오메가-3 지방산을 함유하는 자연계에 존재하는 오일들은 내부에 디페르펜, 스테롤 및 폴리페놀 등을 함유하고 있어, 이들이 그대로 최종 퍼스널케어 제품군에 포함되어 유효성분으로 작용할 수 있으며, 본 발명은 이들 중에서 선택되는 어느 하나 또는 복수의 유효성분이 더 포함된 것을 특징으로 한다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 대한 원료자체의 유동점을 평가하고, 헤어케어 제품과 바디클렌저 제품에 대해 사용성능을 실시하여 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예를 통해 제조된 시편의 물성을 다음과 같이 측정하였다.
(유동점)
ASTM D97 방법에 의해 시험을 실시하였으며, 시료를 담은 용기를 저온 써큘레이터에 넣고 온도를 낮추며 유동온도를 측정하였다. 용기를 기울여 흐르지 않는 상태가 5초 동안 유지되는 온도에 3℃를 더한 온도를 유동점으로 정하였다.
(헤어컨디셔너 보습력)
길이 10㎝, 무게 1g의 헤어트레스를 만들고 하기 실시예 및 비교예의 시편을 충분히 적신 후, 헤어트레스에 적용된 시료의 무게가 0.3g 전후가 되도록 유지시키고 50℃에서 2시간 동안 건조하였다. 이후, 25℃ 70%의 상대습도에서 24시간 동안 보관하였다. 그리고 헤어트레스의 중간부분을 2㎝, 0.15g이 되도록 잘라 수분적정기(Karl fischer)를 이용하여 수분량을 측정하였다.
(헤어 컨디셔너의 관능평가)
먼저 피시험자의 두발을 샴푸(엘지생활건강 엘라스틴)으로 세발한 후, 실시예에 따라 제조된 헤어 컨디셔너 조성물을 두발에 적용한 후에 3회씩 9일 동안 사용하였다. 그리고 전문 평가원 20명이 모발의 상태를 관능평가하였다. 이때 관능평가 항목은 젖은 모발의 감촉, 마른 모발의 감촉이며, 하기와 같은 평가 기준으로 20명의 평가원이 각 항목별로 채점하여 평균하였다.
5 : 우수
4 : 양호
3 : 보통
2 : 미흡
1 : 불량
(헤어컨디셔너 빗질감 평가)
전처리를 마친 헤어트레스를 길이 20㎝, 무게 10g으로 나누고, 실시예 및 비교예의 시편 1g을 도포한 후, 30초간 헹구었으며, 다시 헤어트레스 다발을 10%의 SLS(Sodium Lauteth Sulfate) 수용액으로 세척한 후, 충분한 물로 헹구고 과량의 물은 손가락으로 쓸어내려 제거하였다. 젖은 상태의 헤어트레스를 인스트론의 로드 셀 고리에 걸고 빗을 지그를 이용하여 고정시킨 다음 인스트론을 작동시켜 빗질할 때 걸리는 로드값을 측정하였다. 동일 모발을 타올과 드라이어로 완전히 건조시킨 후, 항온항습실에서 2시간 동안 방치하고 인스트론에 걸어 동일한 방법으로 테스트를 진행하였다.
이때 빗은 실린더형의 무광택 스테인레스 스틸 재질의 빗살로, 빗살 직경은 1 ㎜, 빗살 사이의 간격은 1 ㎜인 빗으로 하였다. 인스트론의 크로스헤드스피드(Cross head speed)는 500.00 ㎜/min.로 하고, 로드 셀(Load Cell)은 10.0 kg/Limit Type, 이동거리(Displacement)는 200.00 ㎜ 로 하였으며, 모발 다발은 각 조성물에 대해 3 개 이상 준비하고, 각 항목에 대해 3회 이상 테스트하여 로드값의 평균을 산출한 다음, 상기 조성물의 미처리한 후의 평균 로드값에 대한 처리한 후의 평균 로드값의 감소율로 빗질감의 우세함을 평가하였다.
(바디클렌저의 관능평가)
20명의 피시험자에게 실시예, 비교예에 따라 제조된 바디클렌저 조성물을 10일 동안 사용하게 하였다. 피시험자 20명이 사용감에 대한 관능평가를 실시하였고, 이때 관능평가 항목은 피부의 부드러움과 촉촉함을 총괄하여 평가하게 하였으며, 하기와 같은 평가 기준으로 20명의 평가원이 각 항목별로 채점하여 평균하였다.
5 : 우수
4 : 양호
3 : 보통
2 : 미흡
1 : 불량
본 발명에서 실시한 실시예와 비교예를 수행하기 앞서 아래 합성예와 같이 계면활성제 합성을 진행하였으며, 합성된 양이온계면활성제는 하기 실시예와 같이 헤어컨디셔너와 바디클렌저를 제조하여 품질평가를 실시하였다. 이때 실험한 합성예와 실시예, 비교예는 다음과 같다.
(합성예 1)
공지된 방식으로 탄소수 20개의 오메가-3 지방산 에이코사펜타엔산을 10% 함유한 천연오일을 사용하고, 기계식 교반기, 온도계, 콘덴서(condenser), 증류장치가 설치된 4구 플라스크에 질소 분위기 하에서 오일 435g과 디메틸에탄올아민 105g을 20torr로 감압하여 180℃에서 8시간 동안 반응을 진행하였다. 이때 촉매로 소듐하이드록사이드와 하이퍼포스포러스산을 사용하였다. 반응이 끝난 후 산가는 2 이하였다. 이것을 냉각한 후 여기에 이소프로필알콜 50g을 투입하고 디메칠설페이트 148g을 55℃ 이하로 유지하면서 서서히 적가하였다. 적가가 끝난 후 55℃에서 5시간 동안 반응을 진행하고 반응을 종결하여 합성물을 수득하였다.
(합성예 2)
상기 합성예 1에서 탄소수 20개의 오메가-3 지방산 에이코사펜타엔산을 18% 함유한 천연오일을 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 반응을 진행하여 합성물을 수득하였다.
(합성예 3)
상기 합성예 1에서 4급화제로 디메틸설페이트 대신 메틸클로라이드를 148g 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 반응을 진행하여 합성물을 수득하였다.
[표 1] - 유동점 평가
Figure PCTKR2017014504-appb-I000008
상기 표 1과 같이 본 발명에 따라 제조된 양이온 계면활성제는 기존의 BTAC(Behentrimonium chloride), CTAC(Cetyltrimethylammonium Chloride), STAC(stearyltrimethylammonium chloride)에 비하여 낮은 유동점을 가지는 것을 알 수 있다. 이를 통해 본 발명에 따른 양이온 계면활성제는 팜유를 사용한 기존의 제품에 비해 분산력이 높고 사용감이 좋으며, 유동점이 낮아 쉽게 보관 및 사용이 가능하다는 것을 알 수 있다.
상기 [합성 예 1], [합성예 2]에 의하여 제조된 양이온계면활성제에 대하여 아래 실시예를 통하여 헤어컨디셔너를 제조한 후 성능을 검증하였으며, 이때 시판 컨디셔너 성분인 스테아트리모늄클로라이드, 세트리모늄클로라이드, 베헨트리모늄클로라이드 3종을 동일한 방법으로 헤어컨디셔너를 제조한 후 품질을 비교하였다.
헤어컨디셔너의 제조는 아래 [표 2]와 같은 조성으로 실시하였으며, 제품의 품질평가는 전술한 방법에 의해 실시하고 [표 2]에 표기하였다.
(실시예 1)
[표 2]의 실시예 1의 조성에 대해 반응기 A에 합성예 1에 의해 제조된 양이온계면활성제, 세테아릴알콜, 아미도메치콘, 디메치콘을 투입하고 83℃까지 온도를 올린 후 교반하였다. 한편 반응기 B에 글리세린과 정제수를 투입하여 교반하였다. 충분히 교반 후 반응기 A의 교반을 유지한 채 반응기 B의 혼합물을 천천히 투입하고, 호모믹서로 3분 고속교반하였으며, 혼합물을 45℃까지 냉각시킨 후 페녹시에탄올을 투입 교반하고 구연산을 이용하여 pH조정을 실시하였다
(실시예 2)
실시예 1의 합성예 1에 의해 제조된 양이온계면활성제 대신 합성예 2에 의해 제조된 양이온계면활성제를 사용하여 동일한 방법으로 컨디셔너를 제조하였다.
(비교예 1)
실시예 1의 합성예 1에 의해 제조된 양이온계면활성제 대신 스테아트리모늄클로라이드를 사용하여 동일한 방법으로 컨디셔너를 제조하였다.
(비교예 2)
실시예 1의 합성예 1에 의해 제조된 양이온계면활성제, 대신 세트리모늄클로라이드를 사용하여 동일한 방법으로 컨디셔너를 제조하였다
(비교예 3)
실시예 1의 합성예 1에 의해 제조된 양이온계면활성제, 대신 베헨트리모늄클로라이드를 사용하여 동일한 방법으로 컨디셔너를 제조하였다
[표 2]
Figure PCTKR2017014504-appb-I000009
상기 [표 2]와 같이 본 발명에 따른 양이온 계면활성제로 제조된 헤어컨디셔너는 젖은 상태의 빗질 정도나 감촉, 마른 상태의 빗질 정도 등 모든 관능평가 항목에서 우수한 수치를 보이고 있다. 특히 빗질감에서 마이너스(-) 값이 클수록 빗질감이 양호하다는 것을 고려할 때, 실시예 1, 2에 따른 헤어 컨디셔너는 마른 상태 및 젖은 상태에서 빗질의 정도가 다른 헤어컨디셔너에 비해 더욱 잘되는 것을 알 수 있으며, 감촉 또한 머리카락의 젖음 정도에 관계없이 다른 제품에 비해 우수한 것을 알 수 있다.
여기에 또한 물에 대한 친화력이 약한 비교예 1 내지 3의 시편은 정제수만을 사용한 조건(9.74%)에 비해 모두 낮게 나타났으나, 실시예 1, 2의 시편은 비교예에 비해 훨씬 높은 보습력을 보이고 있다.
또한 상기 [합성예 1], [합성예 2]에 의하여 제조된 양이온계면활성제를 아래 실시예를 통하여 바디클렌저를 제조한 후 성능을 검증하였으며, 이때 시판 성분인 폴리쿼터늄-7을 이용하여 동일한 방법으로 바디클렌저를 제조한 후 품질을 비교하였다.
바디클렌저 제조는 아래 [표 3]과 같은 조성으로 실시하였으며, 제품의 품질평가는 전술한 방법에 의해 실시하고 [표 3]에 표기하였다.
(실시예 3)
[표 3]의 실시예 3의 조성과 같이 [합성예 1]에 의해 제조된 양이온계면활성제를 사용하고, 반응기에 물을 먼저 투입한 후 교반을 유지한 상태로 원료를 순서대로 투입한 후에 잘 교반하여 바디클렌저를 제조하였다
(실시예 4)
실시예 3의 [합성예 1]에 의해 제조된 양이온계면활성제 대신 [합성예 2]에 의해 제조된 양이온계면활성제를 사용하여 동일한 방법으로 바디클렌저를 제조하였다.
(실시예 5)
실시예 3의 [합성예 1]에 의해 제조된 양이온계면활성제 대신 [합성예 1]에 의해 제조된 양이온계면활성제와 폴리쿼터뮴-7을 혼합 사용하여 동일한 방법으로 바디클렌저를 제조하였다.
(실시예 6)
실시예 3의 [합성예 1]에 의해 제조된 양이온계면활성제 대신 [합성예 2]에 의해 제조된 양이온계면활성제와 폴리쿼터뮴-7을 혼합 사용하여 동일한 방법으로 바디클렌저를 제조하였다
(비교예 4)
실시예 3의 [합성예 1]에 의해 제조된 양이온계면활성제, 대신 폴리쿼터뮴-7을 단독으로 사용하여 동일한 방법으로 바디클렌저를 제조하였다
[표 3]
Figure PCTKR2017014504-appb-I000010
상기 [표 3]과 같이 본 발명에 따른 양이온 계면활성제로 제조된 바디클렌저는 폴리쿼터늄-7에 비해 사용감이 우수하였고, 폴리쿼터늄 단독 사용보다 당 발명과의 혼합사용 시 혼합 시너지도 우수함을 확인할 수 있었다.
이상의 설명으로부터, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 이와 관련하여, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (6)

  1. 불포화 지방산을 아민과 에스테르반응을 진행하여 얻어진 에스테르아민을 4급화제와 반응시켜 제조한 것을 특징으로 하는 하기 화학식 1의 양이온 계면활성제로, 상기 양이온 계면활성제는 R3가 C20 이상의 오메가-3 지방산으로 치환된 구조가 전체 100 중량% 중 1 중량% 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 양이온 계면활성제.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2017014504-appb-I000011
    (상기 화학식 1에서 R1과 R2는 각각 독립적으로 CH3, (CH2)2OH, (CH2)2OCOR3이고;
    R3는 (C8-C22)알킬 또는 (C8-C22)알케닐기이고;
    A는 CH2CH2 또는 CH2CH2CH2이며;
    X는 할로겐, CH3SO4 또는 CH3CH2SO4이다)
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 아민은 디메틸에탄올아민, 메칠디에탄올아민 및 트리에탄올아민에서 선택되는 어느 하나 또는 복수인 것을 특징으로 하는 양이온 계면활성제.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 아민은 디메틸에탄올아민인 것을 특징으로 하는 양이온 계면활성제.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 불포화 지방산은 에이코사펜타엔산, 도코사펜타엔산 및 도코사펜타엔산에서 선택되는 어느 하나 또는 복수를 전체 100 중량% 대비 1중량% 이상 함유하는 것을 특징으로 하는 양이온 계면활성제.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 4급화제는 디메틸설페이트, 디에틸설페이트 및 메틸클로라이드에서 선택되는 어느 하나 또는 복수인 것을 특징으로 하는 양이온 계면활성제.
  6. 제 1항 내지 제 5항에서 선택되는 어느 한 항에 따른 양이온 계면활성제를 포함하는 퍼스널케어 조성물.
PCT/KR2017/014504 2017-12-12 2017-12-12 양이온 계면활성제 및 이를 포함하는 퍼스널케어 조성물 WO2019117326A1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112979950A (zh) * 2021-03-04 2021-06-18 福建英嘉医疗科技有限公司 一种用于修复毛囊的阳离子活性剂及其制备方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102611094B1 (ko) * 2020-11-27 2023-12-07 애경케미칼주식회사 인화점이 개선된 4급 암모늄계 양이온 계면활성제의 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100757049B1 (ko) * 2006-07-24 2007-09-07 주식회사 에스이비 섬유용 유제 또는 대전방지제로 유용한 양이온성 계면활성제 합성방법
KR100992594B1 (ko) * 2009-12-23 2010-11-08 주식회사 에스이비 양이온성 계면활성제 및 그의 제조방법
KR100992595B1 (ko) * 2010-02-11 2010-11-08 주식회사 에스이비 양이온성 계면활성제의 제조방법
KR101400887B1 (ko) * 2013-01-11 2014-05-29 오성화학공업주식회사 개질된 천연오일에서 유래된 새로운 양이온 계면활성제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 섬유유연제
KR20170060989A (ko) * 2015-11-25 2017-06-02 노승호 양이온성 계면활성제 및 그 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100861699B1 (ko) 2007-02-05 2008-10-07 오성화학공업주식회사 알칼리 촉매를 이용한 개선된 섬유유연제의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100757049B1 (ko) * 2006-07-24 2007-09-07 주식회사 에스이비 섬유용 유제 또는 대전방지제로 유용한 양이온성 계면활성제 합성방법
KR100992594B1 (ko) * 2009-12-23 2010-11-08 주식회사 에스이비 양이온성 계면활성제 및 그의 제조방법
KR100992595B1 (ko) * 2010-02-11 2010-11-08 주식회사 에스이비 양이온성 계면활성제의 제조방법
KR101400887B1 (ko) * 2013-01-11 2014-05-29 오성화학공업주식회사 개질된 천연오일에서 유래된 새로운 양이온 계면활성제, 이의 제조방법 및 이를 이용한 섬유유연제
KR20170060989A (ko) * 2015-11-25 2017-06-02 노승호 양이온성 계면활성제 및 그 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112979950A (zh) * 2021-03-04 2021-06-18 福建英嘉医疗科技有限公司 一种用于修复毛囊的阳离子活性剂及其制备方法

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