KR100851514B1 - 신체 관리 제형내에서의 고형도가 높은 양이온성 공중합체 용액 및 당해 용액으로부터 수득한 신체 관리 제형 - Google Patents

신체 관리 제형내에서의 고형도가 높은 양이온성 공중합체 용액 및 당해 용액으로부터 수득한 신체 관리 제형 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 양이온성 공중합체가 양이온성 단량체와 비이온성 단량체로부터 형성되고, 양이온성 공중합체의 평균분자량이 30,000 내지 300,000의 범위이고 양이온성 공중합체의 수용액의 농도가 20 내지 50중량%이며 당해 수용액의 25℃에서의 점도가 10,000cP 미만임을 특징으로 하는, 세제 조성물 내에서의 양이온성 공중합체의 수용액의 용도에 관한 것이다. 본 발명은 또한 양이온성 공중합체의 수용액으로부터 수득한 화장품 제형을 청구한다.
신체 관리 제형, 양이온성 공중합체, 양이온성 단량체, 비이온성 단량체, 화장품 제형, 컨디셔닝 샴푸, 스킨 크림, 스케일 리프팅.

Description

신체 관리 제형내에서의 고형도가 높은 양이온성 공중합체 용액 및 당해 용액으로부터 수득한 신체 관리 제형{High solids solution of a cationic copolymer in personal care formulations and personal care formulations obtained therefrom}
본 발명은 용액의 점도가 비교적 작고 고형도가 높은 양이온성 공중합체 수용액 및 신체 관리 용품에 이러한 중합체를 사용하는 방법에 관한 것이다.
양이온성 중합체는 모발 및 피부용 제품에 현재 사용되고 있는 케라틴 함유 기질용 화장품 제형에서 컨디셔닝제로서 사용된다고 공지되어 있다. 이러한 양이온성 중합체는 케라틴 표면에 흡착된 다음, 물로 헹굼으로써 제거되는 것을 방지하는 성능을 나타낸다. 이러한 특성을 지속성이라고 한다. 효과적인 양이온성 컨디셔너는 케라틴 표면에 대해 높은 지속성을 유지해야 한다.
이러한 컨디셔닝 제형은 통상적으로 케라틴 표면에 세정성을 제공하기 위해 하나 이상의 음이온성 계면활성제(들) 및/또는 양쪽성 계면활성제(들) 및/또는 비이온성 계면활성제(들)를 함유한다. 이상적으로, 양이온성 컨디셔너는 상업적으로 보다 바람직한 투명한 제형을 제공하기 위해 사용되는 계면활성제와 혼화성이어야 한다. 불혼화성은 그 자체가 상업적으로 바람직하지 않은 헤이즈 또는 침전물로서 나타난다.
국제공개공보 제WO-A 9726860호에는 신체 관리 제형중의 폴리쿼터늄-7(RTM)의 용도가 기재되어 있다. 폴리쿼터늄-7(RTM)은 분자량이 약 1,000,000인 디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드와 아크릴아미드와의 50/50wt/wt 공중합체이다. 통상적으로, 이러한 중합체가 제조되면 저농도 수용액으로서 사용된다.
그러나, 예를 들면, 폴리쿼터늄-7(RTM)을 함유하는 선행 기술의 제형이 갖는 특정 문제점은 유동성 및 점도의 적절한 조합을 성취하기 어렵다는 점이다. 특히, 모발/피부에 대한 지속성을 유지하거나 개선시키고 빗질 및/또는 스케일 리프팅(scale lifting)으로 인한 손상을 개선시키면서 적절한 유동성 및 점도를 성취하기 어렵다.
본 발명의 목적은 개선된 유동성 및 점도를 제공하고 모발/피부 및/또는 스케일 리프팅 및/또는 개선된 빗질 저항에 대해 지속성을 유지하거나 개선시키는 신체 관리 제형에 사용하기 위한 양이온성 중합체성 성분을 제공하는 것이다. 추가의 목적은 유동 특성이 개선되고, 모발에 대한 지속성 및 스케일 리프팅이 개선된 모발 보호 제형을 제공하는 것이다.
놀랍게도, 본 발명에 의해, 점도가 낮고 고형도가 높은 활성 용액이라는 이점에 의해 케라틴 함유 기질용 컨디셔닝제로서 효과적으로 작용하고, 이에 따라, 취급(예: 유동 및 펌핑) 및 사용(예: 샴푸 제형으로 혼합)이 용이해질 수 있는 공중합체가 밝혀졌다. 사용되는 방법은 잔류하는 단량체 함량이 낮은 공중합체를 생성시킨다.
본 발명은 분자량이 30,000 내지 300,000의 범위인 양이온성 공중합체를 포함하고, 활성 중합체의 농도가 20 내지 50중량%이며 25℃에서의 점도가 10,000cP(mPaㆍs) 미만인, 양이온성 공중합체의 수용액에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 화장품 제형 제조시 당해 수용액의 용도에 관한 것이다. 점도는 10rpm에서 축(spindle) 3을 사용하는 RVT 브룩필드(Bookfield) 점도계를 사용하여 측정한다.
분자량은 겔투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여 측정한다. 통상적으로, GPC법은 다음 특성을 사용함으로써 이상적으로 측정될 것이다.
컬럼: TSK PWXL G6000 + G3000 + 보호망
이동상: pH 4.7의 아세테이트 완충액
유량: 0.5mL/분
중합체 표준물: 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리에틸렌 글리콜
샘플 크기: 100㎕
상기 방법에서, 컬럼을 40℃로 설정한 컬럼 오븐과 연속식으로 연결한다. 펌프를 사용하여 0.5mL/분의 공칭 유량으로 용매 용기로부터 이동상을 운반한다. 상이한 굴절률 검출기(DRI)는 컬럼 뒤에 연속식으로 연결하고, 데이타 캡처 장치를 통해 개인용 컴퓨터에 연결한다. 컬럼은 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리에틸렌 글리콜 표준물의 범위로 보정한다. 각각의 표준물을 분석하고, 보정 곡선은 3차 다항식을 이용하여 보유량:피크 분자량의 로그값으로 작제한다. 중합체는 바람직하게는 이동상에서 희석시켜 0.15%의 적합한 농도를 제공하며, 상기한 방법을 사용하여 분석한다.
수용액은 바람직하게는 농도가 30 내지 45건조중량%이다.
수용액은 바람직하게는 25℃에서 브룩필드 RVT 점도계를 사용하여 측정한 점 도가 1,000 내지 10,000cP이다.
수용액은 바람직하게는 비이온성 단량체 단위 25 내지 90중량% 및 양이온성 단량체 단위 10 내지 75중량%를 포함하는 공중합체를 포함한다. 바람직한 수용액은 비이온성 단량체 단위 70 내지 80중량% 및 양이온성 단량체 단위 20 내지 30중량%를 포함하는 공중합체를 포함한다.
비이온성 단량체는 N-치환된 불포화 아미드(예: N-비닐 포름아미드, N-비닐 카프로락탐, N-비닐 피롤리돈); 1개 또는 다수개의 하이드록실 그룹(들)을 갖는 (메트)아크릴레이트[예: 하이드록실 에틸 아크릴레이트(HEA), 하이드록실 에틸 메타크릴레이트(HEMA), 하이드록시 프로필 아크릴레이트(HPA), 하이드록실 프로필 메타크릴레이트(HPMA), 글리세롤 모노-아크릴레이트, 트리메틸올프로판 모노아크릴레이트]; 및 아크릴아미드 및 이의 유도체[예: N-하이드록시메틸아크릴아미드, N-트리스(하이드록시메틸)메틸아크릴아미드], 기타 N-알킬 또는 N-알콕시 치환된 아크릴아미드(예: N,N-디메틸 아크릴아미드 및 아크릴아미드 유도체)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 바람직한 단량체를 갖는 비이온성 단량체일 수 있다. 바람직한 비이온성 단량체는 아크릴아미드 또는 이의 유도체이다.
양이온성 단량체는 임의의 양이온성 단량체일 수 있다. 바람직한 양이온성 단량체는 산 부가물로서의 디알킬 아미노 알킬 (메트)아크릴아미드, 바람직하게는 아크릴레이트, 또는 바람직하게는 4급 암모늄 염 및 디알릴 디알킬 암모늄 할라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
바람직한 아크릴레이트 및 메타크릴레이트는 산 부가물로서의 디-C1-4 아미노 에틸 (메트)아크릴레이트이고, 바람직한 아크릴아미드 및 (메트)아크릴아미드는 디-C1-4 알킬 아미노 알킬 (메트)아크릴아미드, 특히 디메틸 아미노 에틸 (메트)아크릴레이트(DMAE(M)A) 및 디메틸 아미노 프로필 (메트)아크릴아미드(DMAP(M)A)인데, 각각의 메타크릴레이트 및 메타크릴아미드 화합물이 특히 바람직하고, 4급 암모늄 염이 바람직하다.
특히 바람직한 양이온성 단량체는 디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드(DADMAC)이다.
양이온성 공중합체는 바람직하게는 분자량이 30,000 내지 300,000, 보다 바람직하게는 40,000 내지 250,000이다. 특히 바람직한 분자량은 약 150,000이다.
수용액은, 임의의 pH 값을 가질 수 있으나, 바람직한 pH 범위는 pH 3 내지 7.5이다. 가장 바람직한 pH 값은 pH 4.5 내지 6.5이다.
100%의 활성 중합체를 기준으로 한 양이온성 공중합체의 양이온 성분의 함량은 0.6 내지 4.5mol/kg의 범위일 수 있다.
수용액은 비이온성 단량체와 양이온성 단량체와의 공중합으로부터 발생하는, 예를 들면, 20ppm 미만의 몇몇 미반응 단량체를 포함할 수 있다.
수용액은 화장품, 약물 및 식품에서 통상적으로 사용되는 바와 같이 방부제를 포함할 수 있다. 이러한 방부제는 페녹시 에탄올, 벤조산, p-하이드록시벤조산의 에스테르, DMDM 하이단토인, 이미다졸리디닐 우레아, 디아조디닐 우레아, 메틸 클로로이소티아졸리논 및 메틸이소티아졸리논을 포함한다. 바람직한 방부제는 페녹시 에탄올 및 p-하이드록시벤조산 프로필 에스테르 및 이의 염, 및 p-하이드록시벤조산 메틸 에스테르 및 이의 염을 포함한다.
본 발명의 수용액은 바람직하게는 피부 또는 모발 세정용 및 화장품에서 유화제로서 신체 관리 제형에 포함되는 음이온성, 양쪽성 또는 비이온성 계면활성제와 혼화성이다. 이러한 제형에 통상적으로 사용되는 음이온성 계면활성제는 나트륨, 암모늄, 트리에탄올아민, 마그네슘, 또는 알킬 설페이트 또는 에톡실화 알킬 설페이트의 기타 통상의 염, 사르코신의 유도체, 타우린, 이세티온산, 설포숙신산 또는 이의 에톡실화/프로폭실화 유도체를 포함하나, 이로써 제한되지는 않는다. 이러한 제형에 통상적으로 사용되는 양쪽성 계면활성제는 N,N-디메틸 글리신의 4급화 알킬 또는 치환된 알킬 유도체, 아미노 프로판 설폰산 또는 이의 염, 알킬-치환된 아미노산을 포함하지만, 이로써 제한되지 않는다(알킬 치환된 아미노산을 포함함). 이러한 제형에 통상적으로 사용되는 비이온성 계면활성제는 아민 옥사이드, 지방 알콜과 글루코스 및 에톡실화/프로폭실화 지방 알콜과의 축합 생성물 또는 이의 혼합물을 포함하지만, 이로써 제한되지는 않는다.
음이온성 계면활성제를 함유하는 샴푸 또는 기타 세정 제형과 같은 신체 관리 제형에 양이온성 중합체를 첨가하면 고도로 표면 활성인 회합 착물이 형성된다. 그러나, 이러한 제형에 함유된 음이온성 계면활성제:양이온성 중합체의 비를 조심스럽게 조절하는 것은 투명도를 유지하는데 중요하다. 음이온성 계면활성제 시스템에서 양이온성 중합체의 혼화성을 평가하기 위한 바람직한 방법으로 삼각 상평형도(triangular phase diagram)를 사용하고, 문헌[참조: "Anionic and Cationic Compounds in Mixed Systems", J. Caelles, Associacion de Investigacion de Detergentes(A.I.D.); F. Comelles, J Sanchez Leal, J. L. Parra, S. Anguera, Instituto de Tecnologica Quimica y Textil(C.S.I.C.), Barcelona, Spain, Cosmetics and Toiletries Vol. 106, April 1991]을 적용한다. 바람직한 음이온성 계면활성제 용액인 나트륨 라우레트 설페이트와 바람직한 양이온성 중합체 조성물은 동일 농도의 활성 물질에서 제조되고 탈이온수에서 다양한 희석도로 혼합된다.
본 발명의 또 다른 양태는 분자량이 30,000 내지 300,000의 범위이고 농도가 20 내지 50중량%인 양이온성 공중합체를 포함하는 25℃에서의 점도가 10,000cP 미만인 이의 수용액을 연속 부가 중합반응을 사용하여 제조하는 방법이다. 본 발명의 수용액이 제조될 수 있는 방법은 이미 공지되어 있으며, 단열 중합반응을 포함한다.
연속 부가 중합반응은 킬레이트화제, 바람직하게는 EDTA 나트륨 염을 함유할 수 있는 수성 반응 매질, 바람직하게는 탈이온수, 및 유기 산, 바람직하게는 수화된 시트르산을 포함한다. 이러한 반응 매질을 가열하여 환류시키고, 물에 용해되어 있는 과황산암모늄과 같은 적합한 중합 개시제를 첨가한다.
이어서, 수중의 비이온성 단량체와 양이온성 단량체와의 혼합물을 0.5 내지 30시간, 바람직하게는 1 내지 5시간의 공급 속도로 첨가한다. 비이온성 및 양이온성 단량체는 상이한 공급 속도로 반응 혼합물에 개별적으로 첨가할 수 있는데, 즉 하나의 단량체 공급 속도는 나머지보다 더 빠를 수 있다. 물에 용해되어 있는 개시제를 또한 0.5 내지 30시간, 바람직하게는 1 내지 5시간의 공급 속도로 첨가한다. 모든 단량체 및 개시제 혼합물의 첨가 후에, 반응 혼합물을 0.1 내지 5시간, 바람직하게는 0.5 내지 1.5시간 동안 환류시킨다. 반응 혼합물의 pH는 임의의 pH 값, 바람직하게는 pH 3 내지 6의 범위로 조절할 수 있다. 묽은 수산화나트륨 용액 과 같은 적합한 염기는 이러한 pH 조절을 위해 사용될 수 있다. 이어서, 반응 혼합물을 40 내지 90℃, 바람직하게는 65 내지 70℃의 온도로 승온시킬 수 있다.
잔류 단량체의 양을 감소시키기 위해, 수중의 메타중아황산나트륨 용액을 중합 완결 후에 반응 혼합물에 첨가할 수 있다. 이 후, 반응 혼합물을 40 내지 90℃, 바람직하게는 65 내지 70℃의 온도로 0.1 내지 5시간, 바람직하게는 0.5 내지 1.5시간 동안 승온시킬 수 있다. 이때, 임의의 적합한 방부제를 당해 용액에 첨가할 수 있다.
본 발명의 추가의 양태는, 분자량이 30,000 내지 300,000의 범위인 양이온성 공중합체를 포함하고 농도가 20 내지 50중량%이며 25℃에서의 점도가 10,000cP 미만인 수용액을 화장품 제형에 사용하는 것이다.
이러한 화장품 제형은 액체, 겔, 크림, 로숀 및 에멀젼 같은 다양한 물리적 형태일 수 있으며, 통상적으로 물 및/또는 저분자량 알콜, 폴리알콜 또는 글리콜 에테르 같은 향장학적으로 허용되는 용매를 포함할 것이다.
이러한 제형은 모발용 제제(예: 컨디셔너 및 샴푸), 피부 세정제, 보습제, 바디 워시 제형(예: 샤워 젤) 및 개인 위생용의 기타 세정 제형을 포함하지만, 이로써 제한되지는 않는다.
또한, 바람직한 조성물은 스킨 크림, 핸드 크림, 손톱 크림, 안면용 보습제, 자외선 차단 크림, 인공 탠닝 보조제, 탈모제, 헤어 컨디셔너, 일시적인 모발 염색제 및 영구적인 모발 염색제를 포함하지만 이로써 제한되지 않은 에멀젼계 제형에 사용될 수 있다. 바람직한 제품은 케라틴 모발 섬유에 컨디셔닝 특성 제공과 아울 러 모발 세척용 컨디셔닝 샴푸이다.
화장품 제형은 본 발명의 수용액을 화장품 제형의 총중량을 기준으로 하여, 0.01 내지 4중량%, 바람직하게는 0.01 내지 2중량% 함유할 수 있다. 바람직한 조성물은 또한 전해질, 향장학적으로 허용되는 방부제 시스템, 향장학적으로 허용되는 염색제, 방향제, 봉쇄제, 증점제, 유연제, 일광차단제(sun filter), 실리콘 또는 연화제를 함유할 수 있다.
다음 실시예는 본 발명을 추가로 설명한다.
실시예 1: 수성 공중합체의 제조방법
탈이온수(185.3g)를 반응기에 충전시키고, 교반을 개시한 다음, 탈이온수(10.0g)에 용해시킨 EDTA 나트륨 염(0.1g) 및 시트르산 일수화물(4.0g)을 반응기에 충전시킨다. 이 후, 반응기의 내용물을 가열하여 환류시킨다.
디알릴 디메틸 암모늄 클로라이드 단량체(166.7g @ 60%) 및 아크릴아미드 단량체(600g @ 50%)를 공급 용기에 충전시킨다.
과황산암모늄(7.52g) 및 탈이온수(30g)를 혼합하여 용해시키고, 개시제 공급 용기에 충전시킨다.
단량체 및 개시제 공급물을 개시하기 직전에, 탈이온수(1.92g)에 용해시킨 과황산암모늄(0.48g)을 반응기에 첨가한다.
단량체 공급물을 3시간의 속도로 첨가한다. 개시제 공급물을 3.5시간의 속도로 첨가한다. 공급의 완료시, 반응기를 추가의 1시간 동안 환류를 유지한 다음, 냉각시킨다. pH를 수산화나트륨 용액(46%)을 첨가하여 대략 4.5로 조절한 다음, 반응기를 65 내지 70℃로 승온시킨다.
메타중아황산나트륨(2.0g)을 탈이온수(8.0g)에 용해시키고 용기에 충전시킨다. 반응기를 65 내지 70℃에서 1시간 동안 교반, 유지시킨 후, 냉각시킨다.
p-하이드록시벤조산 프로필 에스테르 나트륨 염(0.2g) 및 p-하이드록시벤조산 메틸 에스테르 나트륨 염(1g)을 탈이온수(20g)에 용해시키고, 용기에 충전시킨 다음, 교반시킨다. pH를 최종 조절한 다음, 고체를 방출시키기 전에 필요에 따라 제조한다. 생성된 중합체는 겔투과 크로마토그래피로 측정한 중량평균 분자량이 약 100,000이고, 고체 함량이 40%인 아크릴아미드:DADMAC(75:25) 공중합체이다.
제형 실시예 2: 컨디셔닝 헤어 샴푸
성분 %(w/w)
물 100까지 첨가
나트륨 라우레트 설페이트 30.00
코크아미도프로필 베타인 10.00
PEG-7 글리세릴 코코에이트 2.00
고체 함량이 40%인 아크릴아미드:DADMAC(75:25) 공중합체 2.00
DMDM 하이단토인 0.15
이나트륨 염 벤젠설폰산, 2,5-디클로로-4-[4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-4-[(설포페닐)아조]-1H-피라졸-1-일] 0.0002
2,2'-[(9,10-디하이드로-9,10-디옥소-1,4-안트라센디일)디이미노]비스(5-메틸)벤젠설폰산, 이나트륨 염 0.0001
시트르산 pH 6.5까지 첨가
향료 0.02
염화나트륨 충분량
제조방법:
물을 적합한 용기로 칭량하고, 착색제를 첨가한다. 실시예 1에 따라 제조된 고체 함량이 40%인 아크릴아미드:DADMAC(75:25) 공중합체를 완만하게 교반하면서 첨가한 다음, 나머지 성분을 차례로 첨가한다.
제형 실시예 3: 에브리데이 컨디셔닝 샴푸
성분(INCI 명) %(w/w)
물 100까지 첨가
암모늄 라우릴 설페이트 20.00
암모늄 라우레트 설페이트 10.00
고체 함량이 40%인 아크릴아미드:DADMAC(75:25) 공중합체 1.50
DMDM 하이단토인 (및) 요오도프로피닐 부틸카바메이트 0.15
4,5-디하이드로-5-옥소-1-(4-설포페닐)-4-[(4-설포페닐)아조]-1H-피라졸-3-카복실산, 삼나트륨 염 0.0002
시트르산 pH 6.5까지 첨가
향료 0.02
염화나트륨 충분량
제조방법:
물을 적합한 용기로 칭량하고, 착색제를 첨가한다. 실시예 1에 따라 제조된 고체 함량이 40%인 아크릴아미드:DADMAC(75:25) 공중합체를 완만하게 교반하면서 첨가한 다음, 나머지 성분을 차례로 첨가한다.
제형 실시예 4: 마일드 컨디셔닝 샴푸
성분(INCI명) %(w/w)
물 100까지 첨가
코코-글루코시드 37.50
암모늄 라우릴 설페이트 15.00
고체 함량이 40%인 아크릴아미드:DADMAC(75:25) 공중합체 2.00
글리세린 2.00
이미다졸리디닐 우레아 0.15
이나트륨 2,5-디클로로-4-[4,5-디하이드로-3-메틸-5-옥소-4- [(4-설포페닐)아조]-1H-피라졸-1-일]벤젠설포네이트 0.0002
시트르산 pH 6.5까지 첨가
향료 0.02
제조방법:
물을 적합한 용기로 칭량하고, 착색제를 첨가한다. 실시예 1에 따라 제조된 고체 함량이 40%인 아크릴아미드:DADMAC(75:25) 공중합체를 완만하게 교반하면서 첨가한 다음, 나머지 성분을 차례로 첨가한다.
제형 실시예 5: 스킨 크림
성분 %(w/w)
물 100까지 첨가
고체 함량이 40%인 아크릴아미드:DADMAC(75:25) 공중합체(실시예 1에 따라 제조됨) 4.00
글리세린 2.00
디메티콘 2.00
파라피늄 리퀴듐 3.00
나트륨 아크릴레이트 공중합체 (및) 파라피늄 리퀴듐 (및) PPG-1 트리데세트-6 2.50
페녹시에탄올 (및) 메틸파라벤 (및) 에틸파라벤 (및) 부틸파라벤 (및) 프로필파라벤 (및) 이소부틸파라벤 0.25
향료 0.02
제조방법:
증점제를 제외하고는, 신속하게 교반하면서 첨가한 모든 성분을 적합한 용기에서 혼합한다.
실시예 6
다음 시험은 본 발명에 따르는 화장품 조성물에서 양이온성 중합체 조성물과 시판중인 중합체 조성물인 폴리쿼터늄-7(RTM)의 용도를 비교한다.
모발에 대한 지속성
모발에 대한 지속성은 모발에 부착되어 있는 중합체의 양을 측정하고, 모발 견본의 감촉 및 상태와 관련된다. 탈색되고 약해진 사람의 모발 섬유상에 양이온성 중합체의 흡착은 형광 표지법을 사용하여 마이크로형광분석법에 의해 모니터링할 수 있다.
탈색되고 약해진 모발의 표면은 시스테산 그룹의 형성 때문에 강한 음이온성을 나타낸다. 이러한 그룹은 첨가된 양이온성 컨디셔너에 흡착 부위를 형성한다. 모발 섬유 표면의 형광을 정량적으로 측정하기 위해 사용된 기계는 입사광 조명을 구비한 마이크로분광광도계이다. 시험은 입사 조명 및 형광 강도 측정을 위해 제이스(Zeiss) UMSP-80 마이크로분광광도계를 사용하여 수행한다.
이러한 기계의 도표를 도 1에 나타낸다. 도 1에서, 다음의 분류 번호를 적용한다:
1. PMT - 검출기
2. 필터 2
3. VIS - 단색화장치 2(360-850nm)
4. 광도계 헤드
5. UV - 단색화장치 1(240-850nm)
6. 가변성 측정 조리개
7. 접안렌즈
8. 주사 대(scanning stage)
9. 샘플
10. 광시야 조리개
11. 필터 1
12. 셔터
13. XBO 램프
14. 텅스텐 램프
15. 셔터 2
16. 광시야 조리개 2
17. 거울 1
기계는 입사 조명 및 형광색소의 여기를 위한 단색화장치를 구비하고 있다. 다양한 파장에서 여기로부터 발생하는 방출 스펙트럼은 이미지 측면상에 단색화장치에 의해 영상이 분해될 수 있다.
드미오 브라더스(DeMeo Brothers)사로부터 천연의 변화되지 않은 암갈색의 유럽인 모발인 작은 천연 모발 다발을 연속 탈색시키고 퍼머 시켜 "화학적으로 손상시킨다". 본 발명의 공중합체 및 "표준" 폴리쿼터늄-7(RTM)을 0.25 내지 0.5 활성물질%의 농도로 수용액 속에 함유하는 컨디셔너를 제조한다. 이러한 컨디셔너 용액에는 형광 물질 0.1%가 첨가된다.
각각의 경우, 10 내지 15개의 모발 섬유를 각각의 모발 견본으로부터 분리하고, 현미경 슬라이드에 평행하게 설치한다. 이러한 모발 섬유를 대조군으로서 고 려된다. 이 후, 이러한 모발 섬유를 모발 견본으로 재도입시키고, 처리한 다음, 각각의 첨가된 컨디셔너 용액을 1 내지 10회 적용한 후에 재주사한다.
각각의 경우, 여기 빔을 이동성 주사 대 위에 설치한 견본상에 투사시킨다. 가변성 측정 조리개는 광도계로 들어오는 방출 빔의 크기를 조절하고, 이의 크기 및 형태는 유용한 형광 강도에 의해 결정된다. 2개의 상이한 주사 방식을 사용하여 모발 섬유 전반에 걸쳐 형광 강도를 연속 측정함으로써 모발 상의 중합체의 분포에 대한 상세한 정보를 제공하고, 모발 섬유의 길이 전반에 걸쳐 평균 강도 특성을 기록한다.
지속성 평가는 본 발명의 중합체 및 "표준" 폴리쿼터늄-7을 함유하는 형광 표지된 상태를 1회 및 10회 적용 후에 수행한다. 본 발명의 결과는 1회 적용 후에 통상의 폴리쿼터늄-7에 비해 모발 섬유 표면에 더 많은 컨디셔너-수용성 산 부위가 차지되고 중화되었음을 시사한다.
Figure 112003017444108-pct00001

빗질력(combing force)
빗질은 가장 자주 사용되는 몸치장 방법중의 하나이고, 모발 섬유를 동일 방향 방식으로 배열하기 위한 노력이며, 종종 초기 엉킴방지 처리와 관련된다. 빗질 동안 모발 섬유는 상당한 마찰응력에 노출되고, 표면이 손상되고, 극단적인 경우, 끝이 분리되어 모발이 파손된다. 양이온성 컨디셔닝 중합체는 모발에 윤기를 제공할 수 있어서, 모발 섬유간 힘과 모발 손상을 감소시킨다.
인스트론 크로스헤드 장치(Instron Crosshead apparatus; 도 2에 나타냄)를 사용하여 시험한다[참조: Kamath YK Weigmann H-D. J. Soc. Cosmet. Chem. 1986 37:111].
각각의 경우, 빗을 머리 다발을 통해 당겨서, 빗질력을 측정한다. 빗이 모발을 통해 통과하는 경우 직면하게 되는 힘을 기술하는데 사용된 인자는 종종 "중간길이력(midlength force; ML) 및 "말단 피크력(end-peak force; EP)"으로서 나타낸다. 중간길이력은 모발 섬유간 마찰력 및 빗-모발 섬유 마찰로 구성되는 반면, 말단 피크력은 모발로부터 엉킴 제거에 기인한다. 이러한 힘의 측정은 재현하기 어려워서, 도 2에 개략적으로 나타낸 이중 빗 장치를 개발하게 되었다. 도 2에서, 다음 분류 번호를 적용한다:
1. 부하 전지
2. 빗
3. 인스트론 프레임
4. 빗
"표준" 폴리쿼터늄-7(RTM) 중합체에 대해 본 발명의 수용액으로 처리한 18cm 길이의 탈색되고 약해진 다발(상기한 것을 상세히 치료하기 위함)로 시험한다. 컨디셔닝 전과 후에 빗질력은 이중 빗을 구비한 인스트론 인장 시험기로 측정하고, 빗질에 대한 기계적 내성은 빗질 주기를 통해 측정한다.
Figure 112003017444108-pct00002

일반적으로, 중합체성 컨디셔너가 모발 표면상에 형성되는 경우, 빗질력을 증가시키는 경향이 있다. 본 발명의 경우, 매우 적게 적층되며, 빗질력에 대한 부정적인 효과가 관찰되지 않았다. 반면, 표피 강화의 긍정적인 효과는 모발 섬유간 마찰 및 스케일 교합 효과(scale interlocking effect)를 감소시키는 것으로 사료되며, 결국 빗질 용이함을 개선시키는데 기여한다. 본 발명은 또한 "표준" 폴리쿼터늄-7(RTM) 중합체에 대해 이점을 입증한다. 이러한 효과는 샴푸 제형에서 0.25% 활성 중합체만큼 낮은 농도에서 관찰되었다.
스케일 리프팅
빗질 및 스타일링과 같은 물리적인 신장은 모발 표피를 손상시킬 수 있다. 이러한 방법은 손상 정도를 측정하기 위한 표피 외층의 보전도 및 양이온성 컨디셔닝 중합체에 의해 제공된 이러한 손상에 대해 보호를 평가하기 위한 것이다. 최외각 표피 층에서 표피간 결합력을 측정하는 상기 방법은 프린스턴소재의 TRI에 의해 개발되었다. 당해 방법은, 신장에 의해 유발된 모발 섬유내의 응력으로부터 발생하는 특징적인 신장 수준에서 발생하는 스케일 리프팅 현상을 입증한다.
드미로 브라더스사로부터 천연의 변화되지 않은 암갈색의 유럽인 모발인 작은 모발 다발(1g)을 사용하여 모발 섬유의 신장 거동시 각각의 제품의 형성 효과를 연구하기 위한 대표적인 제형으로 10회 연속 적용시킨다. 적합한 수의 모발 섬유를 추가 적용을 위해 1회 및 10회 적용 후에 제거한다.
모발 섬유의 신장은 작은 금속 프레임상에 개별적으로 설치한 다음, 50% RH 및 실온(22℃)에서 점진적으로 신장되는, 처리 및 미처리 모발 섬유로 수행한다. 모발 섬유는 UV가 여기하는 형광 현미경하에 신장될 때 관찰된다. 모발 섬유 실패를 포함하여, 각각의 개별적인 모발 섬유에 대해 발생하는 특정 수준의 스케일 리프팅에서 신장 수준이 기록된다. 가장 통상적인 수준의 스케일 리프팅은 랜덤한 스케일 리프팅의 개시(B), 통상적으로 발생하는 스케일 가장자리 리프팅(B), 빈도 및 각도에서의 극단적인 스케일 리프팅(D) 및 모발 섬유 실패(E).
이 후, 신장되지 않은 모발 섬유는 모발 섬유 파괴와 같이 표피에 무엇이 발생했는지를 측정하기 위해 주사 전자 현미경 조사에 사용된다. 전체적인 스케일 리프팅은 1회 적용 후에 감소하고, 심지어 다중 처리 후에도 감소하는데, 이는 양이온성 중합체가 음으로 하전된 케라틴 부위에 대해 큰 친화력을 가짐을 입증한다. 주사 전자 현미경 연구는 본 발명의 컨디셔너가 심지어 1회 적용 후에도 모발 섬유 표면상에 강하게 흡착됨을 나타내는데, 이는 컨디셔너-수용 부위의 대부분이 차지되고 1회 컨디셔너 적용 후에 중화될 수 있음을 시사한다. 또한, 빈번한 스케일 열분해에 이어서, 표피 세포의 가장자리에서 작은 스케일 리프팅이 발생하는 것으로 관찰되었다. 모발 섬유의 신장 동안 스트레스 이완을 위한 대체 메카니즘을 제공하기 때문에, 이러한 변화된 스케일 리프팅은 컨디셔너 유발된 것으로 사료되며, 모발에 이롭다.
본 발명을 "표준" 폴리쿼터늄-7과 비교하는 이러한 연구 결과는 상기한 바와 같이 제조한 저분자량 물질로부터의 이점을 입증한다.
Figure 112006080092942-pct00008
본 발명에 따른 양이온성 중합체를 함유하는 조성물로 처리한 모발 샘플의 주사 전자현미경(SEM)을 도 4에 나타내었고, 폴리쿼터늄-7을 함유하는 조성물로 처리한 모발 샘플의 SEM과 비교한 것을 도 3에 나타내었다. 본 발명이 보다 적게 스케일 리프팅되었음을 명백히 알 수 있다.
반머리 연구
하기한 제형은 본 발명의 중합체 및 "표준" 폴리쿼터늄-7(RTM) 중합체를 사용하여 제조된다. 이러한 샴푸는 3주에 걸쳐 모발이 손상된 20명의 지원자를 사용하여 반머리 비교 연구에 사용된다. 결과를 다음에 나타낸다.
소비자 연구를 위한 제형
성분 양
탈이온수 100%까지 첨가
컨디셔닝 중합체(본 발명/"표준" 폴리쿼터늄-7) 0.25% 활성
나트륨 라우레트 설페이트 10% 활성
코크아미도프로필 베타인 1.5% 활성
코크아미드 MEA 2% 활성
향료 0.3%w/w
염화나트륨 0.25%w/w
페노닙 0.5%w/w
시트르산 pH 6까지 첨가

시험 결과
1 = 매우 우수함, 2= 우수함, 3 = 만족스러움, 4 = 불량함, 5 = 매우 불량함.
본 발명 폴리쿼터늄-7
예비세척 동안 발포체를 생성시키는 시간 2.1 2.1
예비세척 동안 발포체의 양 2 2
주세척 동안 발포체의 양 1 1
발포체 텍스쳐 1.8 1.8
피부 감각 1.7 1.7
세정력 2 2
습윤상태의 빗질 2.1 2.7
습윤상태의 그립(grip) 1.9 2.7
건조성 2 2.3
건조 시간 1.7 1.7
건조시 빗질 1.8 2.7
건조시 그립 1.9 2.8
컬 보유력 2.1 2
광택 2.1 2.1
볼륨감 1.9 1.8
정전방지 효과 1.1 1.3
관리성 2.1 2
빌드-업(build-up) 효과 1 1
2일 후의 빌드-업 효과 2.2 2

Claims (8)

  1. 양이온성 공중합체의 수용액을 포함하는 세제 조성물로서, 양이온성 공중합체가 디알릴 디알킬 암모늄 할라이드 및 아크릴아미드로부터 형성되고 평균 분자량이 30,000 내지 300,000의 범위이며, 양이온성 공중합체의 수용액의 농도가 20 내지 50중량%이고 상기 수용액의 25℃에서의 점도가 10,000cP 미만임을 특징으로 하는, 세제 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 양이온성 공중합체의 수용액의 25℃에서의 점도가 1,000 내지 10,000cP임을 특징으로 하는, 세제 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 양이온성 공중합체가 아크릴아미드 단량체 단위를 25 내지 90중량% 포함하고 디알릴 디알킬 암모늄 할라이드 단량체 단위를 10 내지 75중량% 포함함을 특징으로 하는, 세제 조성물.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 양이온성 공중합체의 수용액이 방부제를 함유함을 특징으로 하는, 세제 조성물.
  8. 디알릴 디알킬 암모늄 할라이드 및 아크릴아미드로부터 형성되고 평균 분자량이 30,000 내지 300,000의 범위인 양이온성 공중합체를 포함하고 농도가 20 내지 50중량%이며 25℃에서의 점도가 10,000cP 미만인 수용액을 사용하여 형성됨을 특징으로 하는, 양이온성 공중합체 및 물을 포함하고 향장학적으로 허용되는 용매를 포함할 수 있는 화장품 제형.
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