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복합 코아세르베이트의 오일 전달 효율 증대
Enhancement of Oil Delivery by A Mixture of Coacervate Systems 원문보기

大韓化粧品學會誌 = Journal of the society of cosmetic scientists of Korea, v.44 no.3, 2018년, pp.285 - 293  

송상훈 (LG생활건강기술연구원) ,  손성길 (LG생활건강기술연구원)

초록
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코아세르베이트의 구조는 모발의 오일 및 폴리머 같은 기능성 성분 흡착에 매우 큰 영향을 준다. 본 연구의 목적은 알킬 셀룰로오스와 구아검 간 복합 코아세르베이트의 혼합물에서 그 구조적인 결합의 특성을 밝히는데 있다. 모발에 흡착되면 모발에 뻣뻣함을 부여하는 구아검 컨디셔닝 폴리머가 오일과 함께 알킬 셀룰로오스와 혼합될 경우 동일 함량 및 알킬 셀룰로오스와의 비가 3 : 1일 경우에 모발을 매우 부드럽게 함을 발견하였다. 이는 글루코스링을 백본으로 하는 양이온 알킬기 셀룰로오스 폴리머와 구아검 폴리머를 혼합하여 오일을 결합시키면, 알킬 셀룰로오스의 친수성 부위와 음이온 계면활성제가 정전기적으로 결합하고, 알킬 셀룰로오스의 4급 알킬 암모늄기에 포함되는 알킬기가 계면활성제소수성 부위와 함께 결합함과 동시에, 구아검 코아세르베이트가 전체적으로 안정적인 구조를 이루게 하여 많은 양의 코아세르베이트를 생성하게 하는 것을 코아세르베이트 생성양 측정 및 모발 유연성 증대를 통해 확인하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

A structure of coacervate affects the adsorption of oil and polymer as a conditioning ingredient. This study aims to elucidate a structural characterization of the coacervate of which is a mixture of alkyl cellulose and guar gum. It is well known that the guar gum supports stiffness to the hair when...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 실제 모발 위에 수송된 오일의 흡착량 및 모발에 침투한 오일량을 파악하기 위해 TOF-SIMS (time-of flight secondary ion mass spectrometry)를 통한 연구가 진행되었으며[17], 본 연구에서도 모발에 흡착된 오일을 탐지하고자 TOF-SIMS를 사용하였지만, 탐지 시간(exposure time)이 며칠 소요되었으며, 그마저도 직접 도포한 것이 아닌 세정시 처리한 오일 농도는 매우 낮아서 탐지가 되지 않았다(data not shown). 대신에, 오일이 많이 수송되면 무게가 증가하고 침투된 모발이 유연하게 되어 굽은 모발부분이 펴질 것에 착안하여 모발 트레스의 펴짐 평가를 통해서 오일 수송력을 평가하고자 하였다. 이를 위해서 자연 곱슬 또는 인위적인 펌 모발을 사용하여 굽은 정도를 어떻게 펴는지 확인해보았다.
  • oil로 표기한 결과를 제외하면 (alkyl cellulose : guar = 1 : 1) 모두 야자 오일을 1% 함유시켰다. 알킬 셀룰로오스와 비교하여 알킬기가 없고 양이온성이 더 낮으면서 비슷한 구조를 가지는 셀룰로오스 폴리쿼터니움-10으로 샴푸처리를 한 모발로 굽힘강력 테스트를 하여 그 구조적인 강점을 찾고자 하였다. 실험에 사용한 폴리쿼터니움-10은 Figure 1의 글루코스 링 C2 또는 C3에 연결되는 4급 알킬 암모늄기알킬기가 없으며, 폴리쿼터니움-67의 질소함량 1.
  • 이 결과들을 볼 때, 복합 코아세르베이트가 존재할 경우 어떤 구조적인 결합이 오일과 강하게 결합하여 많은 오일을 모발에 수송하고 있음을 알 수가 있다. 이 것을 입증하기 위해서, 폴리머 및 오일을 다양한 배합으로 만든 샴푸를 처리한 모발의 굽힘 강도를 관찰해 보았다. Figure 6은 굽힘강도의 크기값대로 배열한 그래프이다.
  • 이러한 배경하에 본 연구는, 물에 희석될 때 안정적인 코아세르베이트를 형성할 수 있는 샴푸조성물로서, 알킬 셀룰로오스, 계면활성제, 구아검 및 오일이 연결된 결합관계를 규명하기 위해서 진행되었다.
  • 가로, 세로가 각각 11 cm, 3 cm인 직사각형 종이의 왼쪽 3 cm 부근부터 오른쪽으로 3 cm 부분을 자르고 그곳에 샴푸 처리한 모발 두께 70-80 µm인 50모를 선발하여 간격 없이 붙인 트레스 홀더를 제조하였다. 제조사에서는 200모를 붙일 것을 권장하고 있으나, 50모와 200모간 평가되는 힘이 약 네 배 정도 차이로 평가되었고 모발 개체수와 걸리는 힘간의 상호 비례관계가 관찰되어 본 연구에서는 샴푸 처리의 상대평가에 걸리는 시간을 절약하기 위해서 50모로 평가하였다.

가설 설정

  • 즉, 헹굼 과정에서 코아세르베이트의 상태는 샴푸액의 농도에 따라 바뀌게 된다. 따라서 기포낼 때의 농도를 5 내지 20%로 가정하고, 헹굼시 농도를 5% 이하로 가정할 때, 40%부터 농도를 줄여가며 투과도를 측정하였다. Table 1의 샴푸 처방에서 알킬 셀룰로오스가 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
코아세르베이트의 구조는 어떻게 구성되어 있는가? 코아세르베이트의 구조는 전기적 상호작용으로 음이온 계면활성제와 양이온 폴리머간 결합이 폴리머의 백본을 따라 형성되어 있는데 샴푸 처방에 쓰인 계면활성제의 종류 및 양 외에도 개별적인 폴리머의 특성에도 영향을 받는다[14-16]. 최근 샴푸 처방은 폴리머를 복합적으로 처방하고 있는데 서로 다른 폴리머의 구조 결합에 관한 연구는 없으며, 혼합 조성물로서 코아세르베이트 형성을 위한 구성성분간의 결합관계에 대해서는 알려진 바없다.
코아세르베이트 현상이란 무엇인가? 샴푸에서 양쪽성이온계면활성제 또는 음이온계면활성제가 양이온폴리머와 만나면 전하량의 중성화 현상에 의해 물에 용해가 되지 않고 층분리가 일어나는 코아세르베이트(coacervate) 현상이 일어난다[2,3]. 코아세르베이트는 컨디셔닝 성분인 폴리머 또는 오일과 결합 하고 오일 전달에 관여함이 알려져 있다[4-6].
화학적인 점착성 폴 리머를 사용한 스타일링제의 문제점을 해결하기 위한 제형은 무엇인가? 그리고 부스스하게 솟아오르는 머리카락에 화학적인 스타일링제의 성분을 흡착시킴으로써 머릿결이 떡지거나 뭉치는 문제도 야기시켜 왔다. 이런 문제점들을 극복할 수 있는 제형은 샴푸 세정제이다. 종래에는 모발에 유연한(flexible) 사용감을 부여하기 위해서 손가락이 느낄 수 있는 거칠지 않은 매끄러운 감촉을 주는 시도가 있어왔고 실제 모발이 굽을 때 걸리는 힘을 적게 만들려는 시도는 적었다.
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참고문헌 (22)

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  14. S. A. H. Khalil, J. r. Nixon, and J. E. Carless, Role of pH in the coacervation of the systems: gelatin-water-ethanol and gelatin-water-sodium sulphate, J. Pharm. Pharmacol., 20, 215 (1968). 

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  21. F. Weinbreck and R. H. W. Wientjes, Rheological properties of whey protein / gum arabic coacervates, J. Rheol., 48, 1215 (2004). 

  22. A. V. Svensson, L. Huang, E. S. Johnson, T. Nylander, and L. Piculell, Surface deposition and phase behavior of oppositely charged polyion/surfactant ion complexes. 1. cationic guar versus cationic hydroxyethylcellulose in mixtures with anionic surfactants, Appl. Mater. Interf., 11, 2431, (2009). 

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