持久性纖維處理組合物的製作方法

2023-10-17 07:40:14 5

專利名稱：持久性纖維處理組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及處理毛髮的局部用組合物。該局部用組合物包括具有確定的物理化學性質的官能化矽氧烷與持久性添加劑的混合物。該持久性添加劑能夠改進官能化矽氧烷以使它們在極性纖維底物上比以前已知的基於矽氧烷的調理劑更加持久，尤其是當該底物為以前已被化學處理(如發生在永久染色、漂白和燙髮期間的化學處理)損傷過的毛髮時。
背景技術：
氧化性染色(也被稱為永久性染色)對毛髮造成了不可逆的物理化學轉變。在這過程中，典型的做法是將兩個組分在施用於毛髮之前混合在一起。這些組分通常包括氧化劑如過氧化氫和包括染色物質如染料氧化性前體和偶合劑(在高pH值、典型為約10下被緩衝)。在與毛髮接觸後，將該混合物放置一段時間，以適於允許產生所需的色彩變換，之後，由於不可逆的化學變化，毛髮變得比沒有染過的毛髮更具親水性。不受理論的束縛，這種毛髮親水性的變化似乎是由於和特別是由於毛髮中角蛋白-角蛋白半胱氨酸胺基酸的氧化產生了更親水的磺基丙氨酸胺基酸殘餘，以及水解了毛髮天然疏水的保護層，稱為F層，為共價附著在上表皮被膜外面的類脂，18-甲基花生酸。這種染色方法通常被消費者有規律地重複，以便維持他們所需的毛髮顏色和色度強度，並且還確保新生毛髮具有與現有毛髮相同的顏色。因而，毛髮的極性從靠近經歷其第一次染色的頭皮處的相對較疏水的表面，變化到可能已受到多次染色處理的發梢處的逐漸更極性的基質。氧化性染髮的論述可見於Charles Zviak，Marcel Dekker的「The Science ofHair Care」，New York，1986。這些不可逆的物理化學變化可將它們自身表現為導致糟亂毛髮的增加的粗糙度、脆度和乾燥度。
染色處理後，由於與周圍環境接觸，且由於頭皮分泌的皮脂，人的毛髮會變髒。毛髮的汙垢使其具有髒汙的感覺和無吸引力的外觀，並且需要頻繁有規律地洗髮。洗髮通過清除過度的汙垢和皮脂清潔了毛髮，但卻使頭髮處於潤溼、纏結和通常不易整理的狀態中。一旦頭髮變幹，由於除去了其天然油以及其它天然的或沉積的調理和保溼組分，頭髮經常處於乾燥、蓬亂、無光澤或捲曲的狀態。頭髮變幹後還導致其具有較高的靜電水平，這影響梳理而且導致頭髮處於通常稱為「飛散的頭髮」的狀態。這種情況對於以前氧化性染色的毛髮將變得更為嚴重。
已知使用毛髮調理劑來緩解上面的問題。更具體地講，已知將調理物質加入到著色劑產品中，或將它們單獨提供作為著色劑套盒的一部分。還已知在洗髮過程中使用調理劑。這些方法包括從使用洗髮劑後使用毛髮調理劑如免洗型或洗去型產品，到試圖用一種產品同時清潔和調理毛髮的毛髮調理洗髮劑。洗髮後，典型地分步施用毛髮調理劑。毛髮調理劑為洗去型或免洗型，這取決於所用產品的類型。通常使用聚二甲基矽氧烷(PDMS)作為調理物質來改善毛髮感覺。然而已知，就氧化性染色後獲得的更加親水的毛髮來講，PDMS沉積大大減少，並且在毛髮調理中不能提供與非氧化性染色毛髮相同的有益效果。此外，基於PDMS的調理劑無法保留在毛髮上足夠長的時間，以使有益效果持久。
使用更極性的矽氧烷，如氨基官能化矽氧烷，和更親水的季胺官能化矽氧烷是已知的-一方面涉及EP 0 275 707和WO 99/49836，且另一方面涉及US6,136,304。然而，儘管這些顯示它們在更極性的受損毛髮上具有改進的沉積，但是它們在上述基質上的持久性卻很差-增加的極性使得這些矽氧烷更加易於通過洗滌而被移除(從而降低了持久性)。不受理論的束縛，據信這是由於上述矽氧烷比較低極性的矽氧烷具有增加的水親和力，使得它們在洗髮過程中更易於被洗去。
將有機改性的樹脂加成到非極性聚二甲基矽氧烷中是已知的。在WO92/10161中，通過樹脂的加成改進基於PDMS的矽氧烷調理劑，那樣以改善矽氧烷在受損毛髮上的沉積。然而，這無法解決在化學損傷毛髮上的持久性問題聚二甲基矽氧烷過於非極性，以至無法充分沉積在親水的受過化學損傷的毛髮上，甚至無法達到初始的調理有益效果，就更不用說持久的有益效果了。
也已將有機改性的矽氧烷樹脂加成到非常親水的矽氧烷共聚多元醇中。US 2001/0043912涉及解決「捲曲的」毛髮問題，並建議通過矽氧烷樹脂的加成來改進聚二甲基矽氧烷共聚多元醇，以達到這個目的。這個文獻沒有涉及改善調理劑的持久性。此外，被提議的組合物也無法達到那個目的，因為即使是樹脂改性的聚二甲基矽氧烷共聚多元醇，也極其親水(親水性指數達到100，詳述於下文中)，所以在施用之後立即進行的任何洗滌步驟中，該組合物將被洗去。
考慮到上面的論述，本發明將理想地提供一種包含調理劑的毛髮處理組合物，該調理劑是持久性的，即，不會被快速衝洗掉，從而不會降低對消費者的調理有益效果，尤其是在化學損傷的毛髮上，如在永久染色、漂白和燙髮期間發生的化學損傷。
發明概述依照本發明的第一個方面，提出了一種毛髮處理組合物，該組合物包括下列混合物(a)官能化矽氧烷聚合物，其界面張力(IFT)小於或等於15mN/m(15dyne/cm)且親水性指數(HI)為100；和(b)持久性添加劑，其可與該官能化矽氧烷混溶其中該混合物的(Tanδ)-1大於零，且Tanδ＝g」/G』G』為儲能模量G」為耗能模量其中所述官能化矽氧烷聚合物持久地沉積在毛髮上。
Tanδ描述了消耗的能量與儲存的能量的比率，其中Tanδ＝G」/G』，G」為耗能模量，而G』為儲能模量。可通過動態流變性質來確定G」和G』，其依次由流變儀上的振蕩掃描來測定，如下文所述。關於動態流變性質測量的更多資料可見於Dennis Laba的「Rheological Properties of Cosmetics andToiletries」，Cosmetic Science and Technology Series，第13卷，Marcel Dekker，Inc.，SBN 0-8247-9090-1。
為避免歧義，(Tanδ)-1直接等於1/(Tanδ)。
依照本發明，該官能化矽氧烷聚合物能夠持久地沉積在具有各種損傷狀態中的毛髮上。
本文所用術語「官能化矽氧烷」包括聚二甲基矽氧烷(PDMS)，其中至少一個甲基已被不同的基團所置換，該不同的基團優選不是氫；術語「官能化矽氧烷」特別包括如下文中定義的有機改性的矽氧烷。術語「官能性矽氧烷」和術語「官能化矽氧烷」是同義的。
術語「界面張力」和「親水性指數」將依照下文定義來理解。
本文所用術語「持久性添加劑」包括改進官能化矽氧烷持久性的物質，如用依照下文定義的矽氧烷持久性指數值來量度的物質。換言之，持久性添加劑是當其與官能化矽氧烷混合時，使混合物比單獨的官能化矽氧烷更加持久的物質。
如果Y和Z可混合以產生均一化的混合物，該混合物在標準溫度和壓力條件下，在混合結束後的3個星期中，不發生相分離，則本文所用的物質Y可「混溶」於物質Z中。
術語HLB值是該技術領域內的技術人員所知的-參見例如RmppChemie Lexikon，Thieme Varlag，Stuttgart，第9版，1995年，其位於「HLB-Wert」條目下。
發明詳述所有引用的參考文獻均全文引入本文以供參考。
除非另外特別指明，本文給定的所有百分數均以總組合物的重量計。除非另外特別指明，本文給定的所有比率均為重量比率。
除非另外指明，本文給定的所有分子量均為重均分子量。
除了提出的實際測量值的具體實施例之外，本文所參考的數值應視為受單詞「約」限制。
在研究如何解決上述技術問題方面，本發明者不再專注於分子的性質，而是開始考慮改變矽氧烷物理性質所可能具有什麼效果。那是因為，我們觀察到矽氧烷液滴主要作為流體而不是作為獨立的分子，趨於和毛髮束相互作用。研究了大量的參數並和對象相比較。官能化矽氧烷傾向於顯示具有高動態遷移率、低熔點(在-40℃範圍內)、低玻璃化轉變溫度(在-100℃範圍內)並相應很好地符合牛頓流體模型。不受理論的束縛，這可能是由於它們與碳鏈相比，減少了空間相互作用(在O上沒有側基以及和較長的Si-O和Si-C鍵長)，導致得到了「開放」結構，其是造成圍繞Si-O鍵旋轉較低(對於烷烴)位阻的原因。作為牛頓流體，官能矽氧烷不可逆地變形，意味著當外力移除時，該流體沒有恢復自身的原始狀態趨勢，並因此完全消耗和沒有儲存外力賦予的能量。
令人驚奇的是，本設計人已發現，在限定的親水性範圍內，通過將極性官能化聚矽氧烷流體轉化為具有限定粘彈性範圍的適度粘彈性流體，可使這些官能化矽氧烷對於化學損傷的毛髮更加持久，同時還保持原有官能化矽氧烷所需的「感覺」特性。
傳統上通過界面張力(IFT)來測定親水性，其是照慣例確定的，使用如下文所定義的懸滴法來測定。本發明者也據他們所能使用這種方法。然而，在我們研究的過程中，變得明顯的是對於界面張力小於1mN/m(1dyne/cm)的官能化矽氧烷，懸滴法的準確度顯著下降。這是因為表面能的差別如此之小以至於極難將「液滴」與周圍的介質區分開來。非常親水的矽氧烷，例如購自Wacker Silicones的Wetsoft CTW，是如此親水以至於極難使用懸滴法來進行IFT量度。不幸的是，我們所關心的親水性範圍包括IFT值小於1mN/m的區域。因此，本設計人不得不採用一種替代方法來測定這個區域-所謂的親水性係數(HI)，該方法同樣如下文所定義。
本發明官能化聚矽氧烷流體的IFT值小於或等於15mN/m且HI值為100，IFT值優選小於12mN/m、更優選小於8mN/m、還更優選小於1mN/m。
為了完整起見，1mN/m(1dyne/cm)的IFT值相當於大約85的HI值。為便於理解，IFT值越低，相應的HI值就越高，反之亦然。
本設計人還已揭示，某些具有親水性指數為100的官能化矽氧烷能夠持久地沉積在處於各種損傷狀態中的毛髮上。然而，親水性指數方法的精度在非常接近100的區域變得不足以將有用的物質與過於親水的物質分開，並因此無法提供本發明的有益效果。在親水性指數為100的官能化矽氧烷中，根據本文所描述的持久性指數方法，可識別持久沉積並因此用於本發明的物質。
本發明官能化聚矽氧烷流體具有如按下文中矽氧烷持久性方法操作守則測定的持久性指數，該指數為至少0.01、優選為至少0.1、更優選為至少0.5、且最優選為至少1.0。
依照本發明，(tanδ)-1大於零，優選為0.001至小於或等於0.1。高於這個上限，觸感性能將會降低，同時官能化矽氧烷/添加劑混合物摸上去變得膠粘和粘結，使消費者難以接受。(tanδ)-1更優選為0.01至小於或等於0.075。
下列表格僅供參考，表1包括一些市售的極性官能化矽氧烷物質的(Tanδ)-1值。通過混合上述矽氧烷和持久性添加劑可使(Tanδ)-1的值大於零，因此改進了持久性性能，如表2中所說明的(見下)
(Tanδ)-1的工具價值表示(Tanδ)-1值為零。
依照本發明的一個實施方案，官能化矽氧烷與持久性添加劑的重量比在5∶1至1000∶1、優選在10∶1至1000∶1、且更優選在約20∶1至約1000∶1的範圍內。
依照本發明的一個實施方案，毛髮處理組合物按重量計可包括0.1％至20％、優選0.50％至15％、更優選0.50％至10％、且還更優選0.5％至7.5％的官能化聚矽氧烷流體和持久性添加劑的混合物。
依照本發明可摻入到組合物中的官能化矽氧烷包括側鏈型或接枝型有機改性的矽氧烷，其中極性官能化取代基被摻入在一價有機基團之內或之上，下文中所用的A1、A2、A3和A4如下所示
還包括的是嵌段共聚物型有機改性的矽氧烷，其中這些極性官能化取代基被摻入在二價有機基團之內或之上，下文中用到了A1、A2、A3和A4。
其中Me為甲基，m大於或等於1，n為約50至2000，p為約0至50，q為約0至50，r為約0至50，s為約0至50，其中p+q+r+s大於或等於1，B1為H、OH、烷基或烷氧基。
上述側鏈型或嵌段共聚物型官能化矽氧烷還摻入有支化的矽氧烷基團，其包括稱為倍半矽氧烷或T基團的MeSiO3/2和被本領域的技術人員稱為Q基團的SiO4/2。
有機基團A1、A2、A3和A4可以為包含3至150個碳原子和0至50個雜原子的直鏈的、支鏈的或單環或多環的脂族，單不飽和或多不飽和烷基、芳基、雜烷基、雜脂族基或雜烯基部分，雜原子尤其為O、N、S、P且該基團能摻入一種或多種極性取代基，該極性取代基選自具有Hammettσ參數值在-1.0和+1.5之間的吸電子、電中性或供電子的基團，其可以為非離子、兩性離子、陽離子或陰離子基團，包括例如，定義如下的基團α1、α2、α3和α4；S連接的基團，包括Sα1、SCN、SO2α1、SO3α1、SSα11、SOα1、SO2Nα1α2、SNα1α2、S(Nα1)α2、S(O)(Nα1)α2、Sα1(Nα2)、SONα1α2；O連接的基團，包括Oα1、OOα1、OCN、ONα1α2；N連接的基團，包括Nα1α2、Nα1α2α3+、NC、Nα1Oα2、Nα1Sα2、NCO、NCS、NO2、N＝Nα1、N＝NOα1、Nα1CN、N＝C＝Nα1、Nα1Nα2α3、Nα1Nα2Nα3α4、Nα1N＝Nα2；其它各種基團，包括COX、CON3、CONα1α2、CONα1COα2、C(＝Nα1)Nα1α2、CHO、CHS、CN、NC和X。
α1、α2、α3和α4可以為包含3至150個碳原子和0至50個雜原子的直鏈的、支鏈的或單環或多環的脂族，單不飽和或多不飽和烷基、芳基、雜烷基、雜脂族基或雜烯基部分，雜原子尤其為O、N、S、P。
X為F、Cl、Br或I。
H為氫，O為氧，N為氮，C為碳，S為硫，Cl為氯，Br為溴，I為碘，F為氟。
Hammett∑參數值論述於Rmpp Chemie Lexikon，Georg Thieme Verlag，Stuttgart，New York，第9版，1995年，「Hammett Gleichung」中。
用於本發明中的所述優選的極性官能化取代基包括但不限於聚氧化烯(聚醚)、伯胺和仲胺、醯胺、季銨、羧基、磺酸根、硫酸根、碳水化合物、磷酸根和羥基。更優選地，本發明極性官能化取代基包括，但不限於，聚氧化烯、伯胺和仲胺、醯胺和羧基。
依照本發明，合適的官能化矽氧烷包括但不限於以商品名如ADM1100和ADM1600市購自Wacker Silicones的具有胺官能度的有機改性的矽氧烷，購自Dow Corning Corporation的DC2-8211、DC8822、DC8822A、DC8803、DC2-8040、DC2-8813、DC2-8630和DC8566，購自Shin-Etsu Corporation的KF-862、KF-861、KF-862S、KF-8005、KF-8004、KF-867S、KF-873和X-52-2328，購自GE Bayer Silicones的TSF 4702、TSF 4703、TSF 4704、TSF4705、TSF 4707、TSF 4708、TSF 4709、F42-B3115、SF 1708、SF 1923、SF 1921、SF 1925、OF TP AC3309、OF 7747、OF-NH TP AI3631、OF-NH TPAI3683，以及以商品名XS69-B5476市購自GE Bayer Silicones和以商品名Abilsoft AF100市購自Goldschmidt的具有胺和聚醚官能度的有機改性的矽氧烷。
包含在官能化矽氧烷中的優選的極性官能化取代基包含至少一類含氧極性官能化取代基，以至一種或多種極性官能化取代基中氧含量(氧百分比)之和(不包括PDMS主鏈中的氧)按所述官能化矽氧烷的重量計，為1％至17％、優選2％至15％、且更優選3％至13％。此外，本發明的親水性官能化矽氧烷組分應具有的矽氧烷含量(矽氧烷百分比)按所述官能化矽氧烷的重量計為45％至95％、優選50％至90％、且更優選55％至85％。矽氧烷含量或矽氧烷計算百分數(矽氧烷百分比)定義為PDMS主鏈(由矽、氧和任何直接連接的甲基組成)的平均分子量除以整個聚合物的平均分子量。同樣地，氧的總含量(氧百分比)定義為每個氧原子的分子量乘以存在於矽氧烷中的平均氧原子個數再除以整個聚合物的平均分子量。
更優選地，該官能化矽氧烷聚合物包含聚氧化烯取代基。聚氧化烯含量(聚醚百分比)應為5％至55％、優選10％至50％、且更優選15％至45％。優選地，矽氧烷百分比和聚醚百分比之和沒達到100％，其它組分，如胺和醯胺，補足了餘量。矽氧烷含量如上定義且聚醚含量(聚醚百分比)定義為每個聚醚側鏈或嵌段的分子量乘以平均側鏈或嵌段的數再除以整個聚合物的平均分子量。如果側鏈或嵌段聚醚包含環氧乙烷(EO)和環氧丙烷(PO)單元，那麼這個聚醚百分比包括EO百分比和PO百分比之和。如果側鏈或嵌段聚醚僅由EO單元或僅由PO單元組成，這個聚醚百分比相當於相應的EO百分比或PO百分比。
還更優選地，該官能化矽氧烷依照下式(1) 其中Me等於甲基；R1為甲基或R2或R3；R2為-(CH2)a-NH-[(CH2)a-NH]b-H；且R3為-(CH2)a-(OC2H4)m-(OC3H6)n-OZ；其中x為約50至1500，y為約1至20，z為約1至20；a為約2至5、優選2至4；b為0至3、優選1；m為約1至30；n為約1至30，且Z為H、1至4個碳原子的烷基或乙醯基，前提條件是當y為0時，R1為R2基團，且當z為0時，R1為R3基團。
包含氨基和聚氧化烯基團的通式(1)的側鏈有機改性的矽氧烷可通過本領域的技術人員已知的方法製備，通過的步驟包括已知的聚合反應(如平衡或縮聚)和向矽氧烷主鏈引入有機取代的已知的方法(如氫化矽烷化)。
下列是依照本發明的官能化矽氧烷的非限制性示例性結構。
物質A 在實施例A中，分子量＝18738，氧百分比＝5.21％(由三十一個氧原子提供)；和矽氧烷百分比＝81.42％聚醚百分比＝16.33％其它百分比*＝2.25％100.00％*由其它側鏈和聚醚側鏈上的-(CH2)3-與-OH西部分提供。
物質B
物質C 物質D 優選地，依照本發明的該持久性添加劑包括一種或多種有機矽氧烷樹脂。
不受理論的束縛，據信有機矽氧烷樹脂在官能化聚矽氧烷流體中建立三維網絡以產生粘彈性，因此改進了流體的粘著性，並因此改進了在纖維底物上的持久性。優選地，該有機矽氧烷樹脂不溶於水。在纖維處理組合物為乳液的情況下，官能化矽氧烷和有機矽氧烷樹脂的混合物可以乳化液滴的形式分散於其中。
依照本發明，可包括於持久性添加劑中的有機矽氧烷樹脂包括R3SiO1/2「M」單元、R2SiO「D」單元、RsiO3/2「T」單元、SiO2「Q」單元的組合，其互相的比率滿足關係RnSiO(4-n)/2，其中n為1.0和1.50之間的值，且R為甲基。矽醇或烷氧基官能度也可出現於樹脂結構中。
更優選地，該有機矽氧烷樹脂包括重複的單官能R3SiO1/2「M」單元和四官能SiO2「Q」單元，或者稱為「MQ」樹脂。在該情況下，「M」與「Q」官能單元的比例優選為約0.7，且n值為1.2。像這樣的有機矽氧烷樹脂以商品名SR1000購自GE Bayer Silicones和以商品名Wacker 803購自WackerSilicones。
有利的，依照本發明，在25℃左右，該有機矽氧烷樹脂為固體，且分子量在1,000至10,000grams/mole的範圍內。
對於表2，其說明，通過將MQ樹脂加入到一些市售官能化矽氧烷中，可獲得持久性方面的改進表2
(1)矽氧烷Z為具有平均110個D單元和兩個封端的氨丙基官能團的氨基矽氧烷(2)以商品名SR1000購自GE silicones(3)以商品名DC-2-8566購自Dow Corning(4)以商品名XS69 B5476購自GE silicones(5)以商品名Rhodorsil 21637購自Rhodia依照本發明，該毛髮處理組合物可另外包括毛髮漂白組分和/或染髮組分。
依照本發明的另一個方面，提供一種毛髮處理套盒，其包括(a)氧化性漂白組合物(b)染料組合物如上文定義的毛髮處理組合物，其包括於組分(a)中和/或包括於組分(b)中和/或以單獨的組分提供。
依照本發明，該毛髮處理組合物可包括美容上可接受的賦形劑以作為稀釋劑、分散劑或組合物中矽油的載體，以便在施用組合物時，促進矽油的分布。該賦形劑可以是含水的乳液、水、液體或固體潤膚劑、溶劑、溼潤劑、推進劑、增稠劑和粉末。
有利地，依照本發明，該毛髮處理組合物可以含水乳液的形式作為主要的組分，雖然其也可包括含水有機溶劑。該乳液可以是油包水乳液、水包油乳液、水包油包水多重乳液或油包水包油多重乳液，但優選水包油乳液(水包矽氧烷乳液)。
本發明的乳液處理組合物的含水連續相還可包括乳化劑以促進乳狀液的形成。用於本乳液處理組合物含水連續相中的乳化劑可包括陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、水溶性聚合物表面活性劑，水溶性含矽氧烷表面活性劑、具有HLB值大於約10的非離子表面活性劑，或能在矽氧烷液滴周圍形成穩定液晶的表面活性劑體系。該非離子表面活性劑具有的HLB值優選為至少12、且更優選至少約15。屬於這一類的表面活性劑列於「McCutcheon的Emulsifiers and Detergents」，北美和國際版，MC Publishing Co.，Glen Rock NJ，第235至246頁(1993)。
含水相中所用的乳化劑不能使含水相凝膠。然而該乳化劑能夠在矽氧烷液滴周圍形成穩定的層狀液晶層。這個阻擋膜防止了乳狀液滴間的聚結。在該情況下，該表面活性劑體系可以是單獨的表面活性劑或表面活性劑混合物。在某些實施例中，特殊的表面活性不能獨自地形成液晶結構，但可以在第二種表面活性劑的存在下參與液晶的形成。上述表面活性劑體系在矽氧烷周圍形成了層狀液晶層以在矽氧烷和含水相之間提供了屏障。這種類型的乳狀液不同於常規乳狀液，該常規乳狀液依賴表面活性劑的親水和疏水成分在矽氧烷-水界面上的定向作用。在矽氧烷周圍層狀液晶層的形成可以在馬爾他十字的存在下檢測到，該馬爾他十字可通過正交起偏振片用光學顯微鏡法或用冷凍斷面電鏡法看到。
能參與矽氧烷液滴周圍液晶結構形成的表面活性劑的示例性種類包括，但不限於特殊的陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、季銨鹽表面活性劑和類脂表面活性劑。
具體的非離子表面活性劑為具有約14至約20個碳原子的脂肪醇或脂肪酸或其衍生物，或這些的混合物。這些物質主要是直鏈的或支鏈的。一些實施例包括肉豆蔻醇、肉豆蔻酸、鯨蠟醇、棕櫚酸、鯨蠟硬脂醇、硬脂醇、硬脂酸、油酸、油醇、花生醇、花生酸，及其混合物。
其它的具體的非離子表面活性劑包括脂肪族(C16至C22)的直鏈或支鏈伯醇或仲醇或酚與氧化烯的縮合物，通常為具有1至30環氧乙烷基。一些實施例包括但不限於十六烷基聚氧乙烯醚-1、十六烷基聚氧乙烯醚-2、十六烷基聚氧乙烯醚-3、十六烷基聚氧乙烯醚-4、十六烷基聚氧乙烯醚-5、十六烷基聚氧乙烯醚-6、十六烷基聚氧乙烯醚-10、十六烷基聚氧乙烯醚-12、十六烷基聚氧乙烯醚-14、十六烷基聚氧乙烯醚-15、十六烷基聚氧乙烯醚-16、十六烷基聚氧乙烯醚-20、十六烷基聚氧乙烯醚-24、十六烷基聚氧乙烯醚-25、十六烷基聚氧乙烯醚-30、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-2、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-3、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-4、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-5、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-6、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-7、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-8、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-9、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-10、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-11、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-12、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-13、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-14、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-15、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-16、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-17、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-18、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-20、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-22、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-23、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-24、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-25、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-27、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-28、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-29、鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-30、硬脂基聚氧乙烯醚-2、硬脂基聚氧乙烯醚-3、硬脂基聚氧乙烯醚-4、硬脂基聚氧乙烯醚-5、硬脂基聚氧乙烯醚-6、硬脂基聚氧乙烯醚-7、硬脂基聚氧乙烯醚-8、硬脂基聚氧乙烯醚-10、硬脂基聚氧乙烯醚-11、硬脂基聚氧乙烯醚-13、硬脂基聚氧乙烯醚-14、硬脂基聚氧乙烯醚-15、硬脂基聚氧乙烯醚-16、硬脂基聚氧乙烯醚-20、硬脂基聚氧乙烯醚-21、硬脂基聚氧乙烯醚-25、硬脂基聚氧乙烯醚-27、硬脂基聚氧乙烯醚-30、花生基聚氧乙烯醚-20、二十二烷基聚氧乙烯醚-5、二十二烷基聚氧乙烯醚-10、二十二烷基聚氧乙烯醚-20、二十二烷基聚氧乙烯醚-25、二十二烷基聚氧乙烯醚-30，以及它們的混合物。
具體的陽離子表面活性劑包括季銨鹽的滷化物，如，烷基三甲基銨滷化物，其中烷基具有約12至22個碳原子，如十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、鯨蠟基三甲基氯化銨、二十二烷基三甲基氯化銨、苄基三甲基氯化銨、辛基二甲基苄基氯化銨、葵基二甲基苄基氯化銨、硬脂基二甲基苄基氯化銨、雙硬脂基二甲基氯化銨、雙十二烷基二甲基氯化銨、雙十八烷基二甲基氯化銨、牛油基三甲基氯化銨、椰油基三甲基氯化銨、氯化十六烷基吡啶，及它們其它相應的滷化物鹽或氫氧化物。優選的陽離子表面活性劑是鯨蠟基三甲基氯化銨(CTAC)和鯨蠟基三甲基溴化銨(CTAB 99％購自Fluka，CTAC 50％(Arquad 16-50，Akzo))。當CTAC和CTAB是優選的陽離子表面活性劑時，優選的陽離子表面活性劑使用量為2％至10％。此外，當使用單烷基取代的陽離子表面活性劑時，也優選使用膽固醇，其中膽固醇和陽離子表面活性劑的比值範圍為0.1∶1.0至1.0∶1.0，更優選0.5∶1.0至1.5∶1.0，並且最優選0.7∶1.0至1.25∶1.0。
具體的陰離子表面活性劑為二烷基磺酸鹽、二烷基醚磺酸鹽、二烷基芳基磺酸鹽、二烷醯基羥乙基磺酸鹽、二烷基琥珀酸鹽、二烷基磺基琥珀酸鹽、二-N-烷氧基肌氨酸鹽、二烷基磷酸鹽、二烷基醚磷酸鹽、二烷基醚羧酸鹽，和二-a-烯烴磺酸鹽，特別是他們的鈉鹽、鎂鹽、銨鹽和單、二及三乙醇胺鹽。該烷基和醯基通常含12至20個碳原子，而且可以是不飽和的。
穩定的液晶可由包括基於丙三醇和鞘氨醇的磷脂或基於鞘氨醇的糖脂的類脂表面活性劑形成。如果優選磷脂，磷脂醯膽鹼(卵磷酯)是優選的。由磷酸甘油酯、絲氨酸、膽鹼和乙醇胺組成的醇部分是尤其優選的，和那些由鏈長為C14至C24組成脂肪鏈是優選的。脂肪酸鏈可以是支鏈或非支鏈、飽和的或不飽和的，而且，棕櫚酸、肉豆蔻酸、油酸、硬脂酸、花生四烯酸、亞麻酸、亞油酸和花生酸是尤其優選的。
在含水連續相中形成液晶的表面活性劑優選為非離子型且包括C16-22的脂肪醇，和具有1至30個環氧乙烷基團的C16-22的脂肪醇乙氧基化物。具體的實施例包括鯨蠟硬脂醇、鯨蠟醇、硬脂醇、花生醇、油醇、帶有在10和30之間的環氧乙烷基團的鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚乙氧基化物、帶有10至30環氧乙烷基團的十六烷基聚氧乙烯醚乙氧基化物、帶有在10和30之間的環氧乙烷基團的硬脂基聚氧乙烯醚乙氧基化物，以及它們的組合。優選地，將C16-22的脂肪醇和C16-22的脂肪醇乙氧基化物以10∶1至0.5∶1、更優選6∶1至1∶1、最優選5∶1至1.5∶1的比例組合使用。
該含水連續相理論上應包含足夠穩定矽氧烷的量的乳化劑。在一個實施方案中，該含水連續相包括乳化劑的含量按所述含水連續相的重量計為約0.1％至約15％、且更優選約0.1％至約10％。
依照本應用的組合物可在毛髮染色組合物、特別是氧化性染髮劑方面得到具體應用，其中毛髮處於特殊的侵蝕性環境。
用於本發明的優選的染髮劑是氧化性染髮劑。依照本發明，組合物中每種氧化性染髮劑的濃度按重量計可為約0.0001％至約5％。
任何氧化性染髮劑均可用於本發明組合物中。典型地，氧化性染髮劑包括至少兩種組分，它們被共同稱為染料形成中間體(或前體)。染料形成中間體可在有適合的氧化劑參與的情況下與之反應以形成有色的分子。
用於氧化性毛髮著色劑的染料形成中間體包括芳族二胺、氨基苯酚、各種雜環、苯酚、萘酚和它們的各種衍生物。這些染料形成中間體可廣義地劃分為主要中間體和次要中間體。主要中間體是經氧化被活化，且而後可彼此反應和/或與偶合劑反應形成有色的染料配合物的化合物，它們也已知被稱為氧化性染料前體。次要中間體通常是無色的分子，它們可在活化前體/主要中間體的存在下形成顏料，並且可與其它中間體一起用於產生特定的顏色效果或使顏色穩定，次要中間體也已知被稱為顏色調節劑或偶合劑。
適用於本發明組合物和方法的主要中間體包括芳族二胺、多羥基酚、氨基苯酚和這些芳族化合物的衍生物(如，N-取代的胺衍生物和苯酚類的醚)。這類主要中間體在氧化前通常是無色的分子。
不受任何具體理論的束縛，據信由這些主要中間體和次要偶合劑化合物形成顏料的方法通常包括逐步的順序，根據該順序，主要中間體可被活化(通過氧化)，然後與偶合劑結合得到二聚的共軛有色物質，之後與另一個「被活化的」主要中間體結合產生三聚的共軛有色分子。
一般而言，氧化性染料主要中間體包括經過氧化形成低聚物或聚合物的那些物質，在所述低聚物或聚合物的分子結構中具有延伸的共軛電子體系。由於新的電子結構，所得低聚物和共聚物的電子光譜表現出向可見光範圍位移而產生出顏色。例如，可形成有色聚合物的氧化性主要中間體包括那些物質，例如苯胺，它只具有一個官能團並且經過氧化形成一系列從綠色到黑色範圍的共軛的亞胺和醌型二聚體、三聚體等。具有兩個官能團的化合物，例如對苯二胺，能氧化聚合得到高分子量的有色物質，具有延伸的共軛電子體系。本領域已知的氧化性染料可用於依照本發明的組合物。適用於本發明的主要中間體和次要偶合劑的代表性列表見Sagarin的「Cosmetic Science and Technology」，Interscience，專刊版，第2卷，第308頁至310頁。
主要中間體可單獨使用或者與其它主要中間體組合使用，並且一種或多種主要中間體可與一種或多種偶合劑組合使用。對主要中間體和偶合劑的選擇取決於所需的顏色、色澤和顏色的強度。可用於本發明的有十九種優選的主要中間體和偶合劑，它們可以單獨或結合使用以提供從灰白色到黑色的各種色澤的染料；它們是連苯三酚、間苯二酚、對甲苯二胺、對苯二胺、鄰苯二胺、間苯二胺、鄰氨基苯酚、對氨基苯酚、4-氨基-2-硝基苯酚、硝基-對苯二胺、N-苯基-對苯二胺、間氨基苯酚、2-氨基-3-羥基吡啶、1-萘酚、N，N-雙(2-羥基乙基)對苯二胺、間苯二酚、二氨基吡唑、4-氨基-2-羥基甲苯、1，5-二羥基萘、2-甲基間苯二酚和2，4-二氨基苯甲醚。這些物質可以分子形式或過氧化物相容的鹽的形式使用。
除了氧化性染髮劑以外，本發明的毛髮染色組合物還可包括非氧化性染料物質和其它染料物質，或者用非氧化性染料物質和其它染料物質代替氧化性染髮劑。適用於依照本發明的染髮組合物和方法的可任選的非氧化性和其它染料包括非永久性的、暫時的和其它染料。如本發明定義的非氧化性染料包括所謂的「直接作用染料」、金屬性染料、金屬螯合物染料、纖維活性染料和其它合成或天然染料。各類非氧化性染料詳述於ClarenceRobbins的「Chemical and Physical Behaviour of HumanHair」第三版，(第250至259頁)；G.S.Kass的「The Chemistry and Manufacture of Cosmetics」第二版，Maison G.De Navarre第45章，(第841至920頁)；F.E.Wall的「cosmeticsScience and Technology」第二版，第II卷，Balsam Sagarin，第23章，(第279至343頁)；「The Science of Hair Care」C.Zviak編輯，第7章(第235至261頁)，和「Hair Dyes」，J.C.Johnson，Noyes Data公司，Park Ridge，U.S.A.(1973)，(第3至91頁和第113至139頁)。
本發明的毛髮染色組合物優選包括至少一種氧化劑，所述氧化劑可以是無機氧化劑或有機氧化劑。氧化劑優選地在染色組合物中含量按所述組合物的重量計為約0.01％至約10％、優選約0.01％至約6％、更優選約1％至約4％。
用於本發明的優選氧化劑是無機的過氧氧化劑。用於本發明組合物中的無機過氧氧化劑應是安全有效的。當本發明的組合物是液體形式或意欲使用的形式時，適用於本發明的無機過氧氧化劑優選溶於依照本發明的組合物中。適用於本發明的無機過氧氧化劑優選是水溶性的。如本文所定義的水溶性氧化劑是指25℃下，在1000ml去離子水中溶解度為約10克左右的試劑(「Chemistry」C.E.Mortimer，第5版，第277頁)。
用於本發明的無機過氧氧化劑通常是在水溶液中能形成過氧化物的無機過氧化物。無機過氧氧化劑是本領域熟知的，並且包括過氧化氫、無機鹼金屬過氧化物如高碘酸鈉、過溴酸鈉和過氧化鈉，和無機過氧化氫合物鹽氧化物如過硼酸、過碳酸、過磷酸、過矽酸、過硫酸等的鹼金屬鹽。這些無機過氧化氫合物鹽可被摻入作為一水合物、四水合物等。如果需要，可使用兩種或多種此類無機過氧氧化劑的混合物。雖然鹼金屬溴酸鹽和碘酸鹽也適用於本發明，但溴酸鹽是優選的。高度優選用於依照本發明的組合物是過氧化氫。
本發明的組合物可以替換無機過氧氧化劑，或除了無機過氧氧化劑外，包括一種或多種預成型的有機過氧酸氧化劑。
用於依照本發明的染色組合物的適宜有機過氧酸氧化劑具有如下通式R-C(O)OOH其中R選自飽和或不飽和的、取代或未取代的、直鏈或支鏈的具有1至14個碳原子的烷基、芳基或烷芳基。
用於本發明組合物中的有機過氧酸氧化劑應是安全有效的。當本發明的組合物是液體形式和意欲使用的形式時，適用於本發明的預成形的有機過氧酸氧化劑應優選溶於依照本發明所用的組合物中。適用於本發明的有機過氧酸氧化劑優選是水溶性的。如本發明所定義的水溶性預成形的有機過氧酸氧化劑是指25℃下，在1000ml去離子水中溶解度為約10g左右的試劑(「Chemistry」C.E.Mortimer，第5版，第277頁)。
本發明的組合物可任選的包含用於催化無機過氧氧化劑的含過渡金屬的催化劑，和可任選的預成形的過氧酸氧化劑。適用於本發明的催化劑公開在WO98/27945中。
本發明組合物可包含重金屬離子多價螯合劑作為任選組分。本發明中，重金屬離子螯合劑是指作用於多價螯合(螯合物或清除劑)重金屬離子的成分。這些組分也可具有鈣和鎂的螯合能力，但優選地，它們對結合重金屬離子，如鐵、錳和銅表現出選擇性。在本發明所述的染髮組合物中，上述螯合劑有助於遞送控制的氧化作用以及有助於提供染髮產品良好的貯存穩定性。
重金屬離子螯合劑存在的的含量按所述組合物的重量計為約0.005％至約20％、優選為約0.01％至約10％、更優選為約0.05％至約2％。
合適的螯合劑公開在WO98/27945中。
在pH值為約3至11、優選4至10.5下，可提供依照本發明實施方案的處理組合物用於使用。
測試方法親水性指數方法可通過在購自英國Bedfordshire的Hanna Instruments的LP2000濁度計上使用比濁法來測定親水性指數。
將一隻100ml的燒杯徹底洗淨(包括先用己烷漂洗再用乙醇漂洗)，然後烘乾1.在燒杯中直接稱取0.3500g(+/-0.0015g)官能化矽氧烷。
2.然後在燒杯中直接稱取24.6500g(+/-0.0500g)乙醇(乙醇，不小於99.7％ vol/vol，A.R.純度，EEC No.200-578-6)。
3.然後用高剪切攪拌器(購自於IKA Werke GmbH Co.KG，Staufen，Germany的IKA Labortechnik-Ultra-Turrax T8)非常小心地充分攪拌燒杯中的內容物1分鐘，以確保矽氧烷完全離開了燒杯的底部並因此完全地混合。
4.立即用移液管移取10ml所得液體到乾淨的比色皿中(注意比色皿徹底地用己烷漂洗兩次，然後用乙醇漂洗兩次，然後在讀數之前乾燥)，然後將比色皿放入濁度計中。
5.約30秒後記錄濁度讀數，隨後立即再讀一次以確認。
6.將步驟1-5重複三次，將濁度值平均以給出官能化矽氧烷的平均濁度讀數。
然後，如下計算官能化矽氧烷的親水性指數親水性指數＝100-((平均濁度)/400)×100界面張力測定方案可通過在Kruss DSA-10儀器上進行垂滴形狀分析來測定有機改性矽氧烷的矽氧烷/水界面張力，該方法提出於F.K.Hansen，G.Rodsrun的「Surfacetension by pendant drop.A fast standard instrument using computer imageanalysis」，Journal of Colloid and Interface Science，第141卷，第1期，1991年1月，第1頁至第9頁。這個方法的準確度取決於參照流體(通常為水)和測試流體的密度差。假定本官能化矽氧烷中有許多具有的密度接近水，可用D2O(密度為1.1g/cm-3)替代H2O作為更濃相，以確保足夠的密度差。有機改性矽氧烷相應的密度可用購自Apollo Scientific Limited的CalculatingPrecision Density Meter DMA 5儀器來測定。
官能化聚矽氧烷流體粘度-測定方案可使用AR 500旋轉流變儀(TA Instruments Ltd.，Leatherhead，SurreykT22 7UQ，UK)來測定本發明所用的官能化聚矽氧烷流體的粘度。在30℃下，用嵌有49μm(微米)間隙的4cm 2°鋼錐測量系統進行測定，並通過在2分鐘內程序施加0.5至590Pa的剪切應力進行測定。這些數據用於產生物質的剪切速率對剪切應力的曲線。然後，模擬這個流變曲線以確定物質的粘度。這些結果與下列廣泛接受的Newtonian模型相符合
粘度，μ＝σ/γ(其中σ為剪切應力；γ為剪切速率)矽氧烷持久性方法毛髮基質製備方法僅在一個極性的化學損傷的毛髮基質上來估定持久性。毛髮由HugoRoyer International Limited(10 Lakeside Business Park，Sandhurst，Berkshire，GU47 9DN，England)提供，並且是混雜的東歐淺棕色人發。使用之前，評估該毛髮並使其符合低角質層損傷(＜20％)和誤差(＜5％)，以每束至少200根毛髮為基準。將一根毛髮上的任一損傷視為一個損傷點，然後將總數計算成百分比。將這毛髮製成4」(10cm)2g圓形打結的發簇(其中毛髮的長度和重量與結下的毛髮對應)。
使用下列兩種漂白製劑組分使毛髮簇化學損傷
(1)以商品名Surfac cetyl alcohol(Surfac鯨蠟醇)購自Surfachem，Leeds，UK(2)以商品名Surfac stearyl alcohol(Surfac硬脂醇)購自Surfachem，Leeds，UK(3)以商品名Volpo CS25購自Croda，North Humberside，UK(4)以商品名Phenoxyethanol購自Nipa-Hardwicke，Wilmington，Delaware(5)以商品名Sodium benzoate(Sodium苯甲酸鹽)EP/USP購自Haltermann，Cumbria，UK(6)以商品名Edeta B Powder(Edeta B粉末)購自BASF，Cheadle，Cheshire，UK(7)以商品名Trilon C liquid(Trilon C液體)購自BASF，Cheadle，Cheshire，UK(8)以商品名Dequest 2010購自Solutia，Newport，South wales(9)以商品名Phosphoric acid 750F(Phosphoric酸750F)購自Albright Wilson，West Midlands，UK(10)以商品名Sodium stannate(Sodium錫酸鹽)購自Aldrich(11)以商品名Hydrogen peroxide(Hydrogen過氧化氫)35％ 171/4購自Ellis Everard，Walsall，UK(12)以商品名50％ acetic acid(50％乙酸)購自Hays，Greenwich，London，UK(13)以商品名Ammonium Solution BP級購自Brotherton Speciality Products，WestYorkshire，UK使用下列方案製備這些產品過氧化物基質
第一步是製備乳液基質；這可如下製備將去離子水加入到一個容器中並開始攪拌，然後加熱到82℃。然後，加入乙二胺四乙酸四鈉和苯甲酸鈉並使其溶解，然後加入鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚25，鯨蠟醇和硬脂醇。在加樣過程中，溫度保持在80℃以上，最後加入苯氧基乙醇，然後勻化該混合物30分鐘。通過將產物冷卻至50℃以下並在冷卻時還高速剪切，獲得乳液結構。然後放置該乳液基質60分鐘以增稠。
攪拌下將螯合劑加入到去離子水中以形成螯合劑預混物。然後在攪拌下將這個預混物加入到預先製備的乳液基質中。將過氧化物混合水溶液繼之以過氧化氫加入到乳液基質/螯合劑預混物中，並攪拌直至均勻，這樣就製備了完整的過氧化物基質。
染料載體基質染料載體基質可如下製備將水加入到一個容器中並開始攪拌，然後加入乙酸，以及乳液基質(見上文描述的乳液基質製備，該乳液基質是為製備過氧化物基質準備的)。當充分混合時，將氫氧化銨加入到混合物中並持續攪拌直至產物均一化。
將等重量的兩個組分，過氧化物基質和染料載體基質，充分混合在一起，以製成漂白體系。然後，將4g該漂白體系施用在每個乾燥的未處理的毛髮簇上，並用手指使其充分的作用於毛髮中，以確保均勻完全的覆蓋。然後，將該毛髮簇包在食品薄膜中並在30℃下乾燥爐中培養30分鐘，其後，將該產物用手指攪拌下漂洗2分鐘(在設置流速為6 1Lmin-1以及溫度為37 2℃的配有淋浴器的水槽中)。最後，用熱風乾燥器烘乾發簇(Babyliss輕便專業型1015(1400W))3分鐘。然後，在設置流速為6 1Lmin-1以及溫度為37 2℃的配有淋浴器的水槽中，洗滌該漂白了的毛髮簇。一開始，在淋浴器下使發簇潤溼30秒。然後，將該毛髮從水流處移開，向每個發簇上施用0.2g洗髮劑(Pantene Pro-V Clarifying Shampoo)，然後用手搓揉起泡30秒，之後在淋浴器下漂洗60秒。將該毛髮再從淋浴器下移開，並再施用0.2g洗髮劑，並搓揉起泡30秒，之後在淋浴器下最後漂洗60秒。然後，用熱風乾燥器烘乾發簇(Babyliss輕便專業型1015(1400W))3分鐘。將這個包括兩次洗髮劑施用和一次乾燥步驟的洗滌方案稱為一個單洗滌循環。然後，通過另一個完全的洗滌循環，再次重複這個洗滌方法。然後，依照上面簡述的方法，再次漂白該乾燥的毛髮簇，並接著通過兩個完全的洗滌循環再次洗滌該毛髮簇。在下文中，將上述毛髮定義為「損傷的」毛髮，並在下文中用作親水性毛髮基質。
毛髮處理製備持久性研究中的官能化矽氧烷，用下列方法進行估定。將官能化矽氧烷聚合物與持久性添加劑預混合，直至均勻。為遞送矽氧烷/添加劑混合物，使用包括36％重量的「乳液基質」和可任選包括過氧化氫和氫氧化銨的基質，該「乳液基質」是上文所述用於製備受損毛髮基質的，主要通過用水稀釋獲得。在該基質中，使用常規技術，研究中的1.75％的矽氧烷/添加劑被完全分散。施用足量的產物到四個化學損傷的毛髮簇上一段充分的時間，以提供大於100ppm的原始沉積。然後，手指攪拌下漂洗該毛髮以移除基質(在設置流速為6 1Lmin-1以及溫度為37 2℃的配有淋浴器的水槽中)。用熱風乾燥器烘乾發簇(Babyliss輕便專業型1015(1400W))3分鐘。
當該發簇變幹時，將它們分為兩組，兩組均包括相同數量的損傷的毛髮簇。第一組用於測量原始沉積。洗滌第二組以估定矽氧烷持久性。在設置流速為6 1Lmin-1以及溫度為37 2℃的配有淋浴器的水槽中，洗滌該毛髮簇。一開始，在淋浴器下使發簇潤溼30秒。將該毛髮從水流處移開，向每個發簇上施用0.2g洗髮劑(「Pantene Clarifying Clean Shampoo」)，然後用手搓揉起泡30秒，之後在淋浴器下漂洗60秒。然後，將該發簇再施用0.2g洗髮劑，並搓揉起泡30秒，之後在淋浴器下最後漂洗60秒。然後，用熱風乾燥器烘乾發簇(Babyliss輕便專業型1015(1400W))3分鐘。將這個包括兩次洗髮劑施用和一次乾燥步驟的方案稱為一個完整的洗滌循環。然後，通過另十一次完全的循環再次重複這個洗滌方案(總共進行十二次洗滌循環)。然後，測定這些發簇的矽氧烷沉積以估定持久性性能。
矽氧烷沉積測量使用X射線螢光波長析譜儀(Phillips Electronics，PW2404系列「4000W」X射線分光計體系)來確定矽氧烷在毛髮上的沉積含量。該光度計配有銠管，並包括InSb晶體以利於高靈敏度的矽氧烷檢測。
激發矽原子的內層電子，然後電子從較高能態躍遷到空內殼層，從而產生了特徵X射線光子。聚二甲基矽氧烷(PDMS)中矽氧烷的X射線螢光正比於沉積在毛髮上的PDMS的量。有利於使用XRF技術的關鍵部分是將樣本以一致性的方式表現在光度計上的能力。將該毛髮簇放於定做的樣本夾持器中，其通過外露的樣本面(直徑16mm)，呈現了連續平整排列成行的毛髮表面。在氮氣氛下使用32kV管電壓和125mA電流，以60秒照射/採集時間來分析該樣本。
有規律地監控和評價分析信號中的漂移。採用優選的方法是使用每次估定漂移時不需準備的已知的標準。Ausmon樣本是一個適於多種應用的監測樣本，包括矽的測定。每天開始分析樣本時，用Ausmon樣本進行矽的漂移校正。在分析的組別之間，計算的漂移在3％以下。
從以ppm為單位計算毛髮上矽氧烷的含量中可得出公式1。
x2＝(I-b1)/m1(1)其中，m1和b1是從根據XRF信號的測定而作出的校準曲線中計算出的，該信號是作為沉積在毛髮上的矽氧烷含量的函數，該含量是隨後在提取的矽氧烷上使用原子吸收測定的。
為將如上文所描述獲得的XRF矽氧烷沉積數據轉化為矽氧烷持久性的量度，需要產生一個矽氧烷持久性指數值。為產生該矽氧烷持久性指數值，使用下列公式 其中Dep(初始的)等於矽氧烷沉積後無洗滌循環下毛髮上獲得的XRF沉積值，Dep(12循環)等於矽氧烷沉積且繼而12個洗滌循環後毛髮上獲得的XRF沉積值。
官能化聚矽氧烷流體粘彈性測量使用AR 500旋轉流變儀(TA Instruments)來測定用於本發明的官能化聚矽氧烷流體的G′和G″。在25℃下，用嵌有100微米間隙的6cm丙烯酸平行板測量系統進行測定，並通過在1至40Hz範圍內的振蕩頻率程序施加2Pa的振蕩應力進行測定。使用這個數據來確定G′與G″的比率。在線性頻率坡度上，記錄最少30個數據點。用這些數據來確定20Hz和40Hz之間G′與G″的平均比率。
實施例下列實施例進一步描述和證明了本發明範圍內的優選實施方案。給出實施例僅是為了描述的目的，不應被解釋為是對本發明的限定條件，因為在不背離其範圍的條件下對其進行許多改變是可能的。
實施例1至2-著色劑組合物
(1)以商品名Surfac cetyl alcohol(Surfac鯨蠟醇)購自Surfachem，Leeds，UK(2)以商品名Surfac stearyl alcohol(Surfac硬脂醇)購自Surfachem，Leeds，UK
(3)以商品名Volpo CS25購自Croda，North Humberside，UK(4)以商品名Phenoxyethanol購自Nipa-Hardwicke，Wilmington，Delaware(5)以商品名Sodium benzoate(Sodium苯甲酸鹽)EP/USP購自Haltermann，Cumbria，UK(6)以商品名Edeta B Powder(Edeta B粉末)購自BASF，Cheadle，Cheshire，UK(7)以商品名Trilon C liquid(Trilon C液體)購自BASF，Cheadle，Cheshire，UK(8)以商品名Dequest 2010購自Solutia，Newport，South wales(9)以商品名Phosphoric acid 750F(Phosphoric酸750F)購自Albright Wilson，West Midlands，UK(10)以商品名Sodium stannate(Sodium錫酸鹽)購自Aldrich(11)以商品名Hydrogen peroxide(Hydrogen過氧化氫)35％ 171/4購自Ellis Everard，Walsall，UK(12)以商品名50％acetic acid(50％乙酸)購自Hays，Greenwich，London，UK(13)以商品名Ammonium Solution BP級購自Brotherton Speciality Products，WestYorkshire，UK實施例著色劑製備的應用過氧化物基質乳液基質可如下製備將去離子水加入到容器中並開始攪拌，同時加熱到82℃。然後，加入防腐劑(乙二胺四乙酸四鈉、苯甲酸鈉)並使其溶解。然後，加入鯨蠟硬脂基聚氧乙烯醚-25、鯨蠟醇和硬脂醇，同時保持溫度在80℃以上。然後，加入苯氧基乙醇。然後，將混合物通過回流管路加熱至完全混合和勻化。通過將產物冷卻至50℃以下並在冷卻時剪切，獲得乳液結構。將產物放置60分鐘使其稠化。
螯合劑預混物可如下製備將螯合劑加入到水中並在容器中將它們混合在一起。然後，將這個溶液加入到乳液基質中。將水加入到前面的混合物中，然後攪拌下加入過氧化氫，製得最終的過氧化物基質。
在攪拌下將官能化矽氧烷和有機矽氧烷樹脂預混合在一起，然後加入到過氧化物基質中，並攪拌直至得到所需的粒徑。
染料基質的載體基質
載體基質可如下製備將水加入到容器中並開始攪拌，然後加入乙酸。然後加入乳液基質(見上述乳液基質的製備)。當完全勻化時，將氫氧化銨加入到混合物中。
為施用於毛髮，將過氧化物基質和染料基質以1∶1的比率混合在一起，並施用到乾燥的毛髮上。
實施例3至4-著色後調理劑
(14)以商品名citric acid anhydrous fine(精細無水檸檬酸)購自Aldrich組合物的製備調理劑組合物可如下製備在攪拌下將去離子水和乳液基質(見上述乳液基質的製備)加入到容器中。當勻化時，在混合物中加入檸檬酸，直到乳液的pH值在5和6之間。
攪拌下，通過將官能化聚矽氧烷流體和有機矽氧烷樹脂預混合在一起，來製備官能化矽氧烷預混物。然後，將官能化矽氧烷預混物加入到主要混合物中，並攪拌直至得到所需的粒徑。
權利要求
1.毛髮處理組合物，所述毛髮處理組合物包括下列物質的混合物(a)官能化矽氧烷聚合物，其界面張力(IFT)小於或等於15mN/m(15dyne/cm)且親水性指數(HI)為100；和(b)持久性添加劑，其可與所述官能化矽氧烷混溶其中所述混合物的(Tanδ)-1大於零，和Tanδ＝G」/G』G』為儲能模量G」為耗能模量，其中所述官能化矽氧烷聚合物持久地沉積在毛髮上。
2.如權利要求1所述的毛髮處理組合物，其中所述IFT小於12mN/m。
3.如權利要求1或2所述的毛髮處理組合物，其中所述IFT小於8mN/m、優選小於1mN/m。
4.如權利要求1至3中任一項所述的毛髮處理組合物，其中(Tanδ)-1在0.001至小於或等於0.1的範圍內，優選在0.01至小於或等於0.075的範圍內。
5.如前述任一項權利要求所述的毛髮處理組合物，其中官能化矽氧烷與持久性添加劑的比率在5∶1至1000∶1、優選在10∶1至1000∶1的範圍內。
6.如前述任一項權利要求所述的毛髮處理組合物，所述毛髮處理組合物包含0.1％至20％重量的所述混合物，優選包含0.5％至10％重量的所述混合物。
7.如前述任一項權利要求所述的毛髮處理組合物，所述毛髮處理組合物為水包油乳液形式。
8.如權利要求7所述的毛髮處理組合物，所述毛髮處理組合物另外包含基於所述含水連續相重量的0.1％至15％的乳化劑。
9.如權利要求8所述的毛髮處理組合物，其中所述乳化劑包含陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑、水溶性聚合物表面活性劑、水溶性含矽氧烷的表面活性劑和非離子表面活性劑中的一種或多種。
10.如權利要求9所述的毛髮處理組合物，其中所述表面活性劑包含C16-C22的脂肪醇和/或具有1至30個環氧乙烷基團、優選10至30個環氧乙烷基團的脂肪醇乙氧基化物。
11.如權利要求10所述的毛髮處理組合物，其中所述表面活性劑包含C16-22的脂肪醇與C16-22的脂肪醇乙氧基化物的混合物，所述混合物中脂肪醇與脂肪醇乙氧基化物的比率在10∶1和0.5∶1之間、更優選在6∶1和1∶1之間。
12.如前述任一項權利要求所述的毛髮處理組合物，其中所述官能化矽氧烷為側鏈型或接枝型有機改性的矽氧烷，如下式所示 或嵌段共聚物型，如下式所示 其中Me為甲基，m大於或等於1，n為約50至2000，p為約0至50，q為約0至50，r為約0至50，s為約0至50，其中p+q+r+s大於或等於1，B1為H、OH、烷基或烷氧基並且有機基團A1、A2、A3和A4為包含3至150個碳原子和0至50個雜原子的直鏈的、支鏈的或單環或多環的脂族，單不飽和或多不飽和烷基、芳基、雜烷基、雜脂族基或雜烯基部分，所述基團摻入有一種或多種極性取代基，所述極性取代基選自Hammett∑參數值在-1.0和+1.5之間的吸電子、電中性或供電子的基團。
13.如權利要求12所述的毛髮處理組合物，其中所述極性取代基包含如下定義的基團α1、α2、α3和α4；S連接的基團，包括Sα1、SCN、SO2α1、SO3α1、SSα1、SOα1、SO2Nα1α2、SNα1α2、S(Nα1)α2、S(O)(Nα1)α2、Sα1(Nα2)、SONα1α2；O連接的基團，包括Oα1、OOα1、OCN、ONα1α2；N連接的基團，包括Nα1α2、Nα1α2α3+、NC、Nα1Oα2、Nα1Sα2、NCO、NCS、NO2、N＝Nα1、N＝NOα1、Nα1CN、N＝C＝Nα1、Nα1Nα2α3、Nα1Nα2Nα3α4、Nα1N＝Nα2；COX、CON3、CONα1α2、CONα1COα2、C(＝Nα1)Nα1α2、CHO、CHS、CN、NC和X，其中α1、α2、α3和α4為包含3至150個碳原子和0至50個雜原子的直鏈的、支鏈的或單環或多環的脂族，單不飽和或多不飽和烷基、芳基、雜烷基、雜脂族基或雜烯基部分，所述雜原子尤其為O、N、S、P，和X為F、Cl、Br或I，其中H為氫，O為氧，N為氮，C為碳，S為硫，Cl為氯，Br為溴，I為碘，F為氟。
14.如權利要求12或13中任一項所述的毛髮處理組合物，其中所述一種或多種極性取代基包含氧，使得所述一種或多種極性取代基的氧含量之和按所述官能化矽氧烷的重量計為1％至17％，並且所述矽氧烷含量按所述官能化矽氧烷的重量計為45％至95％。
15.如權利要求12至14中任一項所述的毛髮處理組合物，其中所述官能化矽氧烷包含聚氧化烯取代基。
16.如權利要求15所述的毛髮處理組合物，其中所述官能化矽氧烷如下式所示 其中Me等於甲基；R1為甲基或R2或R3；R2為-(CH2)a-NH-[(CH2)a-NH]b-H；並且R3為-(CH2)a-(OC2H4)m-(OC3H6)n-OZ；其中x為約50至1500，y為約1至20，z為約1至20；a為約2至5、優選2至4；b為0至3、優選1；m為約1至30；n為約1至30，並且Z為H、具有1至4個碳原子的烷基或乙醯基，前提條件是當y為0時，R1為R2基團，並且當z為0時，R1為R3基團。
17.如權利要求15或16所述的毛髮處理組合物，其中所述聚氧化烯的含量為5％至42％並且所述矽氧烷的含量為67％至95％。
18.如前述任一項權利要求所述的毛髮處理組合物，所述毛髮處理組合物包含官能化矽氧烷，所述官能化矽氧烷選自下列物質A至物質D以及這些物質的混合物物質A 物質B 物質C 物質D
19.如前述任一項權利要求所述的毛髮處理組合物，其中所述持久性添加劑為有機矽氧烷樹脂。
20.如權利要求19所述的毛髮處理組合物，其中所述有機矽氧烷樹脂包括R3SiO1/2「M」單元、R2SiO「D」單元、RSiO3/2「T」單元、SiO2「Q」單元的組合，所述單元相互之間的比率滿足關係RnSiO(4-n)/2，其中n為1.0和1.50之間的值，並且R為甲基。
21.如權利要求20所述的毛髮處理組合物，其中所述樹脂包括重複的單官能R3SiO1/2「M」單元和四官能SiO2「Q」單元。
22.如權利要求21所述的毛髮處理組合物，其中所述「M」官能單元與「Q」官能單元的比率為0.7，並且n的值為1.2。
23.如權利要求19至23中任一項所述的毛髮處理組合物，其中在25℃下所述有機矽氧烷樹脂為固體，並且其分子量在約1,000至約10,000克/摩爾的範圍內。
24.如前述任一項權利要求所述的毛髮處理組合物，所述毛髮處理組合物另外包括毛髮漂白組分和/或染髮組分。
25.毛髮處理套盒，所述毛髮處理套盒包括(a)氧化性漂白組合物(b)染料組合物；和如權利要求24所述的毛髮處理組合物，所述毛髮處理組合物包括在組分(a)中和/或包括在組分(b)中和/或作為單獨的組分提供。
全文摘要
本文提出了包括具有確定的物理化學性質的有機改性矽氧烷和添加劑的毛髮處理組合物，該添加劑使得有機改性矽氧烷與傳統狀況相比能夠在毛髮上保留更長的一段時間。本組合物可在已被化學處理(如發生在永久染色、漂白和燙髮期間的化學處理)損傷過的毛髮上獲得特別的應用。
文檔編號D06M15/643GK1694681SQ03809286
公開日2005年11月9日 申請日期2003年4月22日 優先權日2002年4月25日
發明者羅伯特·W·格倫, 安東尼·麥克米金, 西蒙·P·戈弗雷, 科拉利·C·M·博馬德, 尼爾·C·德林 申請人:寶潔公司