CN102026614B - 掺入了光催化剂的组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

各种实施方案提供了包含具有能够在酸或碱的存在下与基底共价连接的官能团的活性物质、能够在暴露于光时生成酸或碱的光催化剂、以及载体的组合物。所述组合物也可包含表面活性剂、乳化剂、氧化剂、以及其它组分。还同开了用于处理基底的方法，所述方法包括以下步骤：向基底上施用至少一种具有官能团的活性物质，向基底上施用光催化剂，然后将所述光催化剂和至少一种活性物质暴露于光以在所述基底上的官能团与成分基团之间形成共价连接。例如，本文所述的组合物和方法可用于个人护理产品和消费品护理产品应用。

Description

掺入了光催化剂的组合物和方法
发明领域
一种用于共价改性基底的表面特性的组合物和方法，包含具有能够在酸或碱的存在下与基底共价连接的官能团的活性物质、能够在暴露于光时生成酸或碱的光催化剂、以及载体。
发明背景
材料的特征可在于体特性和表面特性。材料的总体特性显著地由材料的表面特性和体特性来控制。材料的表面特性主要由材料的表面化学和表面结构来控制。材料的体特性主要由材料的体化学和体结构来控制。有时期望为了产生某些表面特性而改性材料的表面化学和/或表面结构。此外，有时期望为了产生某些体特性而改性材料的体化学和/或体结构。
表面改性通常分为两类：(1)化学上或物理上改变现有表面中的原子、化合物、或分子(例如处理、蚀刻、化学改性)，或(2)用不同组成和/或结构的材料涂覆现有的表面(例如涂覆、接枝、薄膜沉积)。已公布的专利申请中使用的具体的表面改性方法可以经常地、至少部分地通过要进行改性的材料和使用该材料进行的施用来控制。体改性涉及类似的考虑因素。
可在各种环境中期望通过在材料表面上的官能团和活性物质中的互补官能团之间形成共价键从而改性材料表面。可特别期望为了改变材料的表面特性而用活性物质来共价改性某些材料的表面性质。
同样可在各种环境中期望通过一种或多种活性组分进行反应使得在一种或多种活性组分之间生成共价键使得在材料表面上定位形成活性物质，从而对材料的表面进行改性。包含共价结合在一起的活性组分的活性物质可通过化学或物理现象，例如吸附、吸收、静电相互作用、摩擦相互作用、空间相互作用、和/或尺寸排阻效应，来保持在材料表面定位。另外，可在各种环境中期望通过在材料体内以相似的方式形成活性物质从而改性材料体。
适于表面和/或体改性的材料包括例如生理性的材料，例如毛发、皮肤、指/趾甲(nail)、牙齿、和齿龈。表面和/或体特性的改性同样可用于非生理性的材料，例如织物、纸材、木材、塑料、玻璃、瓦、石材、混凝土、砖块、其它陶瓷、镀层的或着色的金属表面、镀膜玻璃、聚合物膜和复合材料。
就表面和/或体改性而言，毛发和皮肤是需要特别关注的生理性的材料。头发和皮肤暴露于各种化学环境和物理环境。例如，常见的毛发护理实践通常包括洗涤、吹干、梳理、着色、烫发、拉直、定型等中的一种或多种。这些行为反复地将毛发暴露于机械和化学因素，这些因素可导致作为健康毛发特征的自然光泽和质感的丧失。此外，环境因素可增加这些效应并且基本上使得毛发被风化或受损。由于相似的机械、化学和环境因素，皮肤同样遭受表面损伤。对毛发和皮肤表面的急性损伤可随着时间的推移而不断加强，从而导致慢性损伤。
纤维表皮表面膜(“FCSM”)天然地保护毛发不受机械、化学、和环境介导的损伤。FCSM包含毛发纤维的最外表层并且包括蛋白质和脂质组分。FCSM对机械、化学和环境因素起到了高耐碱性、疏水性、表面防护的屏障作用，否则所述因素将显著地造成毛发受损。FCSM包含表面脂质单层，有时称为F层，该层与重交联的角质蛋白(有时称为上表皮)的基层共价键和。F层主要包含脂肪酸，例如18-甲基-二十酸(“18-MEA”)，该脂肪酸通过上表皮中的角蛋白或其它蛋白中的半胱氨酸残基上的硫醇基与18-MEA或其它脂肪酸上的羧基之间形成的硫酯连接基与上表皮相结合。F层为毛发纤维提供了疏水的表面，该疏水表面部分地有利于健康毛发的发亮的光泽、如丝质感和光滑度。
角质层天然地保护皮肤不受机械、化学、和环境介导的损伤。角质层是表皮的最外层。角质层包含包埋在富脂质的间质组织中的消耗脂质的角质细胞，所述间质组织包含角蛋白、脂肪酸和神经酰胺。人们认为，与毛发中的F层和上表皮的共价连结的方式相似，角质层的脂肪酸、神经酰胺和其它脂质组分通过酯和硫酯连接基而共价连结到蛋白质的组分。角质层起到了防止经皮肤的水分损失、调节经皮肤的吸收的作用，并且提供了保护表皮下层的生理性屏障。
尽管微观结构存在差异，但是F层和角质层均分别具有对毛发和皮肤相似的防护作用。但是，机械、化学和环境因素可导致F层和角质层的至少一部分的损失。例如，在持久性毛发着色期间，过氧化氢、氨和高pH的结合可除去至少一部分的防护性F层，使得毛发表面能够得到附加的氧化，所述氧化可导致在毛发纤维中不可逆的生理化学变化。反复的着色可导致F层从毛发纤维的表面上完全地消失。因此，由于当F层消失时角质的上表皮暴露于表面，因此先前疏水性的毛发纤维表面可变成亲水性的。因此，毛发纤维表面的天然防护和润滑特性降低，并且可感觉到毛发干燥、蓬乱、卷曲、变得难以梳理、和/或难以解除缠结、显得暗淡和缺少色彩、具有静电量增加、和基本上变得更易受由于其它机械、化学和环境因素而造成的附加损伤。
类似地，角质层易受到由机械、化学和环境因素介导的损伤。例如，在气候比较冷的冬季月份中，较低的湿度、低温和大风可引起干燥病(皮肤干燥)，该病的特征在于例如发红、发痒和/或鳞屑。受损伤的皮肤基本上更容易受到进一步的损伤，所述损伤可使急性问题转化为慢性病症。
对这些材料的表面部分的损伤可导致该材料的下面体部分的损伤。这最终可导致这些材料的显著的并且可能是无法修复的损伤。多种机械、化学和环境因素可独自地或共同地导致毛发和/或皮肤损伤。例如，过多地暴露于日光、暴露于水池水中的氯(和市政供水中程度较少的氯)、暴露于其它形式的水污染、暴露于多种形式的大气污染、毛发纤维间的摩擦作用、和毛发纤维或皮肤和其它表面的摩擦作用均可导致毛发和皮肤损伤。
为了分别补偿F层和角质层的损失、以及基体的损伤，有多种方法和产品可用于处理毛发和皮肤。例如，试图通过免洗型和洗去型毛发调理剂在毛发纤维表面沉积多种活性物质来补偿F层的损失。调理剂可包括多种活性物质，例如润肤剂、湿润剂、重塑剂(例如旨在渗入毛发并通过交联来强化其体结构的水解蛋白质或肽和游离氨基酸)、pH调节剂、抗缠结剂、热保护剂(例如吸热聚合物)、增光剂(例如硅氧烷，例如聚二甲基硅氧烷或换甲基硅酮)、精油和脂肪酸(例如皮脂替代品)、表面活性剂(例如具有疏水性和阳离子官能团的结构)、和/或润滑剂(例如泛醇)。此外，毛发调理剂可包括多价螯合剂/螯合剂、防静电剂、流变改性剂、乳化剂、手感剂(feel agent)、填充剂和/或防腐剂。试图通过皮肤保湿剂以类似的方式在表皮表面上沉积多种活性物质来补偿角质层的损失。其它种类的皮肤保护剂和治疗剂沉积活性物质，所述活性物质被吸收到皮肤的下层中，从而保护和/或修复体损伤。
毛发调理剂和皮肤保湿剂通过在毛发纤维或皮肤的表面上沉积疏水的活性物质(例如凡士林、二甲基硅氧烷、脂肪醇、脂肪酸、和/或疏水季铵盐)来起作用。通过物理的或生物化学的方法，例如吸收、吸附、氢键、离子键、其它静电作用、和/或其它瞬时非共价缔合，将所述活性物质以其活性状态沉积并且粘附到该表面上。因此，由于与毛发纤维或皮肤表面的瞬时非共价缔合，这些组合物可具有基本上有限的活性寿命，这是因为它们可在平常的日常活动期间由于相互作用，例如洗涤、漂洗、或其它机械、化学或环境作用，而从毛发或皮肤表面上去除。
因此，仍然需要用于分别补偿毛发纤维和皮肤上的F层和角质层损失从而提供更耐用的调理和防护有益效果的组合物和方法。这种方法的一个实例是对受损毛发和皮肤表面特性进行的共价改性。对这些材料的保护、修复和/或强化同样存在需求。有前途的方法是，通过使一种或多种活性组分进行反应以在一种或多种活性组分之间建立共价键，在材料表面上定位形成活性物质从而改性材料表面和通过以相近的方式在材料体内形成活性物质从而改性材料体。
各种非生理性的材料同样可从它们表面特性的共价改性中获益。例如，棉类织物是天然亲水性的。可期望通过共价链接疏水活性物质来改性棉类织物的表面特性。以这种方式可提高棉类织物的拒水性。此外，可通过使一种或多种活性组分进行反应来在一种或多种活性组分之间建立共价键来在织物纤维表面上定位形成活性物质和通过在织物体内定位形成活性物质来改性棉类织物的表面和/或体特性。同样可按照表面和/或体改性来控制的另外的织物包括例如聚酯、涤棉、丝绸、纤维素衍生材料(如人造丝)、和羊毛。
该方法同样可用于共价改性多种另外的材料，例如织物、纸材、木材、塑料、玻璃、瓦、石材、混凝土、砖块、其它陶瓷、镀层的或着色的金属表面、镀膜玻璃、聚合物膜和复合材料。例如，当将水与玻璃接触放置时，可形成趋于粘附到玻璃表面的小滴。因此，可期望通过共价链接疏水活性物质来改性玻璃材料的表面特性。以这种方式可提高玻璃的拒水性，使得除水能力得到改善。作为另一种选择，亲水性活性物质的共价连接可建立水布效应，从而减少小滴形成和雾化。
例如，瓷砖同样可从通过疏水活性物质的共价连接来进行的表面改性中获益。清洁过的和干燥过的瓷砖可表现出水渍，特别是在水中溶解的矿物质含量更高的地区更是如此。例如，疏水性活性物质的连接可降低瓷砖的干燥时间并且减少水渍。
因此，除了生理性的材料外，对于多种材料的表面和/或体特性改性的组合物和方法也存在着需求。
发明概述
一种个人护理组合物，所述组合物包含具有一个或多个能够在酸或碱的存在下与一个或多个互补的官能团共价连接的官能团的活性物质；能够在暴露于光时生成酸或碱的光催化剂；以及生理学上可接受的载体，所述载体用于分散或溶解所述活性物质和光催化剂以将所述组合物施用到基底上；并且其中所述载体是生理学上可接受的载体，并且所述基底选自由下列组成的组：毛发、皮肤、指/趾甲、牙齿以及它们的组合。
一种处理基底的方法，所述方法包括向基底上施用至少一种活性物质，所述活性物质具有一种或多种官能团，并且所述基底具有一种或多种互补官能团；将至少一种能够在暴露于光时生成酸或碱的光催化剂施用到基底上；和使所述光催化剂和至少一种活性物质暴露于光，从而在至少一种活性物质的一种或多种官能团和试剂之间形成共价连接，所述试剂选自选自由下列组成的组：第二活性物质、基底和它们的组合。
附图概述
可通过如下附图说明为参考对本文所述的各种实施方案进行理解。
图1为包含通过硫酯键与18-MEA键合的角质上表皮部分的毛发纤维的FCSM受到的损伤示意图。
图2为本文所述的使用活性组分和光催化剂用于处理生理性基底(例如毛发)的组合物和方法的非限制性实施方案的示意图。
图3和3A为本文所述的用于处理生理性基底(例如毛发)的使用活性组分和光催化剂的组合物和方法的非限制性实施方案的示意图。
图4为本文所述的用于处理生理性基底(例如织物)的使用活性组分和光催化剂的组合物和方法的非限制性实施方案的示意图。
图5为本文所述的共价改性基底的组合物和方法的作用机制的一个非限制性实施方案的示意图。
图6为本文所述的用能够形成第二活性物质的活性物质处理多孔基底的组合物和方法的一个非限制性实施方案的示意图。
图7为本文出现的各种实施例的接触角测量和各种性质毛发的对比图。
发明详述
说明书以具体指出并且清楚地要求了本发明的保护范围的权利要求结束；据信将从以下对各种非限制性实施方案的说明中更好地理解本发明。
应当了解的是，为了清楚的目的，已经对各种实施方案的特定说明进行了简化，仅示出了那些与清楚理解本发明相关的要素和/或特征，而除去了其它要素和/或特征。考虑到当前对本发明各种非限制性实施方案的说明，本领域的普通技术人员将认识到，可以为了实施本发明而预期其它要素和/或特征。但是，因为考虑到当前对本发明各种实施方案的说明，本领域的普通技术人员可以容易地确定这些其它要素和/或特征，并且这些其它要素和/或特征对于完整地理解本发明而言不是必需的，所以本文没有提供对这些要素和/或特征的讨论。同样地，应当了解，本文示出的说明书对于本发明而言仅仅是示例性的，并且并非旨在限制权利要求的范围。
除非另有明确指定，除了本文的实施例外，说明书和所附的权利要求中的数值范围、数量、数值、和百分比，例如用于物质的数量、元素含量、反应的时间和温度、数量比、和其它可理解为如同开头具有词“约”一样，即使术语“约”可没有明确地与数值、数量、或范围一起出现。因此，除非有相反的指示，说明书和权利要求中示出的数值参数为近似值，其可根据预期要通过本发明获得的性质进行变化。
至少，每个数值参数不是为了将等同原则下的施用限制在权利要求的范围，其至少应当按照据所述的有效位数的数字并通过应用普通的四舍五入技术进行解释。虽然示出了本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但是具体实施例示出的数值是尽可能精确地描述的。但是，任何数值必然固有地包含由其以下相应的试验测量中存在的偏差而产生的误差。此外，当本文中示出数值范围时，这些范围包括所列举的范围端点的端值在内(即，可使用端点值)。同样应当理解，本文列举的任何数值范围旨在包括其中包含的亚范围。例如，范围“1至10”旨在包括全部介于(和包括)列举的最小值1和列举的最大值10之间，即，具有最小值等于或大于1并且最大值等于或小于10的亚范围。
所引用的全部专利、出版物、或公开的其它材料的全文以引用的方式并入本文。以引用的方式并入本文的任何专利、出版物、或其它公开的材料的全文或部分在本文中并入的范围仅为所并入的不与本公开内容中现有的定义、陈述、或其它公开的材料相抵触的材料。同样地，用本文清楚示出的公开内容代替任何以引用方式并入本文的相抵触的材料。任何所述以引用方式并入本文但是与本文示出的现有定义、陈述、或其它公开的材料相抵触的材料、或它们的部分将仅在所并入的材料与现有的公开材料之间不存在抵触的范围内并入。
本文所用的冠词“一个”、“一种”及“所述”表示一种或多种(即至少一种)冠词的语法体。以举例的方式来讲，“组分”表示“一种或多种组分”，因此可能预期并且可以采用或使用多种组分。
除非另有说明，所有的百分比、份数和比例均以本发明的组合物的总重量计。有关所列成分的所有重量均基于活性物质的含量，因此除非另外指明，不包括可能包括在市售原料中的溶剂或副产物。
如本文所用的术语“官能团”表示至少部分地定义了特定化合物族的结构并且决定了其性质的原子或缔合原子组成的基团。官能团可为在分子或材料上或其内部的区域，所述区域是与分子或材料的其它区域相比具有特定化学反应性的位点。官能团一般具有特有的性质并且可以部分地控制整体分子的反应性。官能团包括但不限于羟基、硫醇基、羰基、羧基、磺酸基、硫基、醚基、卤原子、氨基、氰基、硝基等。一般根据官能团进行分类(结构上和/或功能上)的化合物包括但不限于例如烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃化合物、卤化物、醇、醚、酯、胺、亚胺，酰亚胺、羧酸、酰胺、酰卤、酸酐、腈、酮、醛、碳酸盐、过氧化物、氢过氧化物、碳水化合物、缩醛、环氧化物、磺酸、磺酸酯、硫化物、亚砜、硫醚、硫氰酸酯、二硫化物、膦酸、磷酸酯、膦、叠氮化合物、偶氮化合物、硝基化合物、硝酸盐、腈、亚硝酸盐、亚硝基化合物、硫醇、氰酸酯及异氰酸酯。
本文所用的术语“活性物质”、“活性组分”、“活性化合物”以及这些术语的组合和改性表示施用于基底来改性基底材料的表面和/或体特性的物质。这些术语可交换使用。基底表面特性可包括例如表面疏水性/亲水性、亲油性/疏油性、颜色、光学特性、吸收率、吸附率、键合能力、亮度、晦暗度、摩擦阻力、耐污性、表面质感、气味、耐洗性、可润湿性、弹性、塑性、和硬度。基底体特性可包括例如拉伸强度、刚度、吸收率、弹性、塑性、和生物活性。
活性物质可包括具有一个或多个能够在酸或碱的存在下与基底表面或体内部中存在的一个或多个互补官能团共价连接的官能团的化合物。活性物质可包括能够在酸或碱的存在下在分子之间形成共价键的化合物，例如能够进行酸或碱催化的聚合的单体。“美容活性物质”为适用于个人护理产品、不具有不适当的毒性、不相容性、不稳定性、变应性反应等的活性物质。
如本文所用的术语“单体”表示可与其它单体(可具有相同或不同的化学结构)共价键合从而形成聚合物或共聚物的化合物。如本文所用的术语“聚合物”(和“共聚物”)表示包含多个单体的化合物。因此，如本文所用的术语聚合物包括二聚体、三聚体、低聚物等。
如本文对基底所用的术语“改性”或“官能化”是指(1)将活性组分共价连结到基底表面，(2)将活性组分共价连结到基底材料体内部的物质，(3)在两种或更多种活性组分(其可为相同的或不同的化学结构)之间形成共价键，其中所得的第二活性物质定位于基底表面，和/或(4)在两种或更多种活性物质(其可为相同的或不同的化学基团)之间形成共价键，其中所述活性物质存在于基底体的内部。
本文所用术语“适于涂敷到人的毛发上”和“适于涂敷到人的皮肤上”表示所描述的组合物或它们的组分适用于和人类毛发、头皮和皮肤接触，而没有不适当的毒性、不相容性、不稳定性、变应性反应，等等。
本文所用术语“洗涤剂”表示用于清洁毛发或皮肤，包括头皮、面部和身体的组合物。因此，术语“洗涤剂”包括但不限于常规理解的例如洗发剂、沐浴剂、洗面剂、或其它的表面洗涤组合物。此外，术语“洗涤剂”包括用于人和/或动物的组合物。
如本文所用的术语“调理剂”表示为了向毛发和/或皮肤提供防护，使其不受导致毛发或皮肤损伤或风化的机械、化学和/或环境因素影响，和/或减轻这些损伤特征的用于毛发或皮肤，包括头皮、脸和身体的组合物。因此，术语“调理剂”包括但不限于常规理解的例如毛发调理剂(免洗型和/或洗去型)、皮肤洗剂、或面部保湿剂。此外，术语“调理剂”包括用于人和/或动物的组合物。
如本文所用的术语“个人护理产品”表示以下产品：例如唇膏、睫毛膏、胭脂、粉底、腮红、眼线笔、唇线笔、唇彩、其它化妆品、扑面粉、爽身粉、防晒剂、防晒乳、指/趾甲油、摩丝、发胶、定型凝胶、指/趾甲调理剂、沐浴凝胶、淋浴凝胶、沐浴露、洗面剂、洗发剂、毛发调理剂(免洗型和冲洗型)、营养发水、毛发染料、毛发着色产品、亮发产品、护发素、毛发抗毛躁产品、发梢分叉端修复产品、润唇膏、皮肤调理剂、冷霜、保湿剂、身体喷雾剂、肥皂、身体磨砂剂、去角质剂、收敛剂、紧肤水、脱毛剂、烫发液、去头屑制剂、止汗剂组合物、除臭剂、剃须产品、剃须前产品、剃须后产品、清洁剂、皮肤凝胶、冲洗剂、牙膏、漱口水、或口腔护理条。
如本文所用的术语“消费品护理产品”表示以下产品：例如软表面清洁剂、硬表面清洁剂、玻璃清洁剂、瓷砖清洁剂、抽水马桶清洁剂、木材清洁剂、多表面清洁剂、表面消毒剂、盘碟洗涤组合物、衣服洗涤剂、织物调理剂、织物染料、表面保护剂、表面消毒剂、机动车表面处理剂等。消费品护理产品可为液体、凝胶、悬浮液、粉末等的形式。消费品护理产品同样可用于家庭或家用护理以及专业的、商业的和/或工业的用途。
本文所述的组合物和方法的一个目的是通过将活性物质共价连结到基底表面来改性基底的表面和/或体特性。本文所述的组合物和方法的另一个目的是通过用能够与其自身进行反应在两个或更多个活性化合物分子之间形成共价键从而形成第二活性物质的活性化合物处理基底来改性基底的表面和/或体特性。本文所述的组合物和方法的另一个目的是通过将活性物质共价连结到基底表面来将基底表面官能化。为了实现有效的处理，偶尔可以期望先将分子中包含多种相近官能团的物质连结到基底上，然后再进行以下步骤：通过与在先连接的材料进行反应将另一种材料/有益剂进行连接。如果基底仅包含有限密度的能够与有益剂反应形成化学键的官能团，则该方法是特别有用的。例如，先将苹果酸(2-羟基-1，4-二丁酸)连结到基底上可将基底对随后的活性物质连接的反应性提高二倍。本文所述的组合物和方法的另一个目的是这种改性/官能化的方式容易服从卫生和安全规定并且可以容易地在个人护理产品和/或消费品护理产品空间中实施。
一般来讲，各种实施方案涉及到处理基底的组合物和方法。如本文所用的术语“基底”表示任何可用于使用本文所述的组合物和方法处理表面和/或体的材料，包括但不限于生理性的材料，例如毛发纤维、皮肤、指/趾甲、齿龈、和牙齿。基底也可表示非生理性的材料，例如织物、纸材、木材、塑料、玻璃、瓦、石材、混凝土、砖块、其它陶瓷、镀层的或着色的金属表面、镀膜玻璃、聚合物膜、和复合材料。基底也可包括已被预先修饰的表面，例如涂覆的表面(例如涂漆的或着色的)或层状表面。术语“基底”和“材料”可在以本文所述的组合物和方法修饰的基底的范围内互换使用。
在各种实施方案中，本文所述的组合物包括能够在酸或碱的存在下改性基底的活性组分、能够在暴露于光时生成酸或碱的光催化剂、以及适宜的载体，所述载体任选地为生理学上可接受的载体。在各种实施方案中，本文所述的组合物也可包含一种或多种任选的组分，包括表面活性剂、乳化剂、氧化剂、还原剂、pH调节剂、润肤剂、湿润剂、蛋白质、肽、氨基酸、聚合物添加剂、增光剂、精油和/或脂肪酸、润滑剂、多价螯合剂/螯合剂、防静电剂、流变改性剂、手感剂、填充剂、防腐剂、香料、其它功能性成分、或它们的组合。
在各种实施方案中，本文所述的方法包括通过在活性组分和/或基底之间形成一个或多个共价键来处理基底，其中所述共价键是在由暴露于光的光催化剂生成的酸或碱的存在下形成的。在各种实施方案中，本文所述的方法包括通过在两个或更多个活性组分分子之间形成一个或多个共价键来处理基底，其中所述共价键是在由暴露于光的光催化剂生成的酸或碱的存在下形成的并且所述活性物质定位于基底的表面和/或体。如本文所用的术语“分子”表示通过化学键一起保持一定排列的至少两个原子组成的足够稳定的基团。因此，术语分子包括但不限于中性的分子化合物、多原子离子、基物质、生物分子、单体、二聚体、三聚体、低聚物、聚合物等。
在各种实施方案中，本发明所述的方法包括通过以下方法处理基底：制备化合物并将化合物共价键合到基底上、或通过在原位提供基底、提供一种或多种试剂、提供光催化剂并在所述基底和所述一种或多种试剂的存在下使所述光催化剂暴露于光，从而在基底表面上或基底体内部的化合物之间形成共价键，其中所述光催化剂生成酸或碱，该酸或碱催化了一种或多种试剂之间的反应和/或一种或多种试剂与基底的反应，并且其中所述反应性成了共价键。在各种实施方案中，本文所述的方法包括提供了包括基底、能够在酸或碱的存在下改性基底的活性组分、和在暴露于光时能够生成酸或碱的光催化剂的体系，然后将该体系暴露于光。
一般来讲，例如在基底例如毛发和皮肤上的活性组分的共价连接往往很难实现。当有水存在时更是如此，水可以在基底官能化发生之前迅速地降解反应性部分。此外，已知含水的介质化学上有利于水解和氧化反应，所述反应可与活性组分与基底的共价连接相竞争。这可能导致特殊的问题，例如在个人护理产品中经常将水用作生理学上可接受的载体。消费品护理产品往往也以各种容量使用水，最显著的是用水作为溶剂。
此外，基底例如毛发、皮肤、织物、玻璃和陶瓷的表面上可特别地不包含易与活性组分反应形成共价键的反应性化学官能团。这种基底的表面反应性相对低，可导致涂敷和冲洗环境(例如用洗发剂洗发和调理毛发、淋洗皮肤、洗涤织物、或清洁硬表面)的实际时间架构外的反应体系。此外，关于产品安全和环境保护的严格的规章要求提高了提供通过活性组分的共价连接来处理基底，例如毛发、皮肤、织物、玻璃或陶瓷组合物和方法的挑战性。
但是，本文所述的各种组合物和方法的实施方案集中到了光催化剂技术上，所述技术允许在基底材料的表面上或体内部原位使用光来促进反应，例如活性组分与基底的共价连接或两种或更多种活性组分之间的共价键的形成。例如，为了补充和/或增强这些基底正常的疏水性，可使用各种实施方案来促进长链烷基与受损的亲水性毛发和/或皮肤的共价连接。此外，例如可使用各种实施方案来促进活性物质与织物或硬表面的共价连接。此外，例如为了改性材料的表面和/或体特性，可使用各种实施方案来将聚合单体定位于基底材料的表面上和/或体内部。
在各种实施方案中，共价连接可得到对具有受损毛发和/或皮肤的个体的多种实质性的有益效果。例如，毛发调理的有益效果可特别地包括改善手感、降低摩擦、更容易梳/刷、减少干燥、提高光滑度、降低卷曲的状态、提高光泽、降低静电含量、和提高对于由机械、化学和环境因素造成的损伤的防护。皮肤调理的有益效果可特别地包括减少干燥、减少发红、减少发痒、减少片状剥落、和提高质感和光滑度。其中至少一些有益效果可通过经共价连接的表面改性所得的活性物质的提高的或有针对性的沉积来赋予。本文所述的组合物和方法所赋予的有益效果潜在地是更持久的，这是由于采用了不易变的共价键，对于活性组分在毛发和/或皮肤上的沉积或涂敷而言，相对于现有的调理剂中采用的吸收、吸附、氢键、离子键、其它静电作用、和/或其它瞬时非共价缔合，所述共价键一般更强并且更稳定。这基本上可减少现有调理剂中遇到的涂敷和再涂敷的频率。
本文所述的组合物和方法的各种实施方案可提供活性组分和基底的共价连接，所述连接可描述为修复和/或加强例如毛发F层或皮肤角质层的方法。在毛发的范围内并且不受理论的约束或限制，如图1所示，通过由各种机械、化学、和/或环境因素介导的过程可将原始头发的F层从毛发纤维上剥离。这些过程可包括例如在持久性毛发着色和持久性烫发过程期间通常遇到的氧化反应和水解反应。
图1为包含通过18-MEA上的羧基和上表皮中的角蛋白的半胱氨酸残基上的硫醇基之间的硫酯键与18-MEA键合的角质上表皮部分的毛发纤维的FCSM示意图。水解和/或氧化过程(例如，由于在持久性毛发着色和持久性烫发过程期间通常遇到过氧化氢、氨和高pH的结合)，以及其它机械、化学和环境因素可通过使半胱氨酸-类酯的硫酯键断裂从而至少除去一部分的F层，剩下包含半胱氨酸残基上的磺酸基的暴露在外的上表皮。
上表皮表面上的半胱氨酸残基上的阴离子磺酸基再现了任何亲水性的受损毛发纤维的表面，所述亲水性可导致受损毛发具有不可取的性质。此外，已注意到，毛发纤维的亲水性越强(因此损伤越大)，现有疏水性调理活性物质(例如二甲基硅氧烷、脂肪醇和酸、和季铵盐)通过非共价作用和缔合的沉积就越差。因此，本文所述的组合物和方法提供了处理这种受损基底的引人注意的方法。
图2为本文所述的用于处理生理性基底的组合物和方法的非限制性实施方案的示意图。在包含表面磺酸基和羧基的基底的存在下，提供了包含具有羟基(R-OH)的活性组分和暴露于光能够生成酸或碱的光催化剂的组合物。将光催化剂暴露于光，使得光催化剂产生酸或碱。酸或碱催化了活性物质上的羟基和基底上的羧基之间的共价酯键的形成。
图3和图3A一起示意性地示出了用于处理基底的本文所述的组合物和方法的一个非限制性实施方案。图中显示了包含类酯层(F层)和蛋白质层(上表皮)的毛发纤维的部分。所述蛋白质层包含结构蛋白质，例如在半胱氨酸残基之间具有二硫键的角蛋白。可用还原剂处理毛发从而断裂二硫键并且形成相应的硫醇基。可用活性组分进一步处理毛发，所述活性组分包含一种或多种能够在一种或多种活性组分化合物之间和/或一种或多种活性组分化合物与硫醇基之间反应形成共价键的化合物。毛发纤维还用光催化剂进行处理。所述一种或多种活性组分和光催化剂渗入到所述毛发纤维基底的表面内。将用一种或多种活性组分和光催化剂处理的毛发纤维基底暴露于适宜波长的光，使得所述光催化剂活化并催化毛发纤维基底内的一种或多种活性组分与硫醇基之间的反应。
在各种实施方案中，所述活性组分可为一种或多种在酸或碱存在下能够聚合的单体。用包含光催化剂和单体的组合物处理所述毛发纤维，所述单体至少一部分深入到纤维中。在暴露于光后，光催化剂活化从而生成酸或碱，催化了单体的聚合，从而原位形成了聚合物，所述聚合物任选地通过在硫醇基和聚合物之间形成的共价键与毛发纤维相连接。
在其它实施方案中(未示出)，所述聚合物不与毛发纤维共价连接。例如，可将原位形成的聚合物物理固定在毛发纤维的表面上或毛发纤维中的细孔内。也可通过与基底表面和/或体的物理的和/或化学的作用，例如吸附、吸收、静电作用、摩擦作用、空间作用、和/或尺寸排阻效应，使原位形成的聚合物与毛发纤维缔合。
在各种实施方案中，所述单体可为苯乙烯或苯乙烯衍生物，例如α-甲基苯乙烯。所述单体也可包括不同单体的混合物，使得在原位进行聚合(在基底的表面上和/或体内部)制备共聚物。
图4为本文所述的用于处理生理性基底的组合物和方法的非限制性实施方案的示意图。在包含表面羟基的基底的存在下，提供了包含具有羧基的活性组分和暴露于光能够生成酸或碱的光催化剂的组合物。将光催化剂暴露于光，使得光催化剂产生酸或碱。酸或碱催化了活性物质上的羟基和基底上的羧基之间的共价酯键的形成。
在本文所述的组合物和方法的各种实施方案中，光催化剂可为在暴露于光时质子化的光致酸(photoacid)。质子(所述质子可为溶剂化物，例如为水和氢离子的形式)可催化通过例如酯化反应或硫酯化反应的共价键的形成。在本文所述的组合物和方法的各种实施方案中，光催化剂可为在暴露于光时生成氢氧根阴离子的光致碱(photobase)。氢氧根阴离子可催化通过例如酯化反应或硫酯化反应的共价键的形成。在各种实施方案中，光致酸或光致碱的作用机理不仅限于阿仑尼乌斯(Arrhenius)类或布忍斯特-罗瑞(
Figure BPA00001256130400141
-Lowry)类酸或碱体系，而且也包括暴露于光催化活化的路易斯(Lewis)类酸或碱。本文所述的组合物和方法不限于上下文中。
酯化反应一般是可逆的。在相对中性的介质例如水中，酯化反应在热力学上可不利于酯键和水的形成，这与酯键水解为相应的含羟基和羧基结构的逆反应是相对立的。硫酯化体系一般表现为类似的方式。因此，现有体系例如现有调理剂中的活性组分和基底之间共价键的形成在处理基底例如毛发或皮肤的范围内是不可行的。
此外，在个人护理产品的范围内，酸或碱催化的酯化或硫酯化反应一般是不可行的，这是因为在不具有较高或较低的pH的基底的表面上或体内部难以生成足够浓度的酸或碱。一般不宜使用具有较高或较低pH的产品，这是因为这种酸性和苛性物质在生理学上可能是不可接受的。
本文所述的组合物和方法克服了这些限制。光催化剂的使用使得所述催化剂和活性组分在基底表面或基底材料体内部协同定位。然而，所述光催化剂直到暴露于光才活化。例如，当暴露于适宜波长的光时，光致酸催化剂表现出pKa增大。例如，当暴露于适宜波长的光时，光致碱催化剂可表现出pKb增大。例如，暴露于光时相应的酸或碱强度的增大导致基底表面的质子或氢氧根浓度定域的升高，这有利于迅速的酯化作用或硫酯化作用。此外，因为质子或氢氧根的浓度短时间内在基底表面定位(在扩散至周围的介质之前)，所以在所用的光催化剂量下，体pH基本上不受光催化反应的影响并且可仍然接近中性。这有利于例如在个人护理产品和各种消费品护理产品应用中的生理性施用。此外，在共价键易受到高pH或低pH的情况下的步骤期间，酸性或碱性催化作用的瞬时定位的性质也有利于所形成的共价键的稳定性。
因此，本文所述的组合物和方法的各种实施方案中，在活性组分和基底之间形成酯或硫酯共价键的反应的光催化作用为基底处理，例如分别在毛发和皮肤中的F层和角质层的修复和/或加强提供了高效的、可控的、稳定的和生理学上可接受的方法。
图5为本文所述的共价改性基底的组合物和方法在光致酸催化剂的环境下的作用机制的一个非限制性实施方案的示意图。在第一步中，提供了包含可为活性组分的试剂和光致酸催化剂的试剂溶液。所述试剂溶液可包含清洗剂、调理剂、其它个人护理产品或消费品护理产品。在第二步中，将所述试剂溶液施用到基底上，所述基底可为例如皮肤、毛发、织物、或硬表面。所述试剂溶液的组分沉积到基底表面上。在第三步中，将包含试剂溶液和基底的体系暴露于光。光导致光催化剂脱质子化。在第四步中，在所述试剂和所述基底表面之间发生光致酸催化的酯化反应。在第五步中，未反应的催化剂、试剂、和质子从基底表面扩散并从体系中除去。在第六步中，将所述改性的/官能化的基底干燥。在第七步中，洗涤并冲洗所述改性的/官能化的基底。在洗涤和冲洗后，所述改性的/官能化的基底基本上保留了共价键合的试剂。
图6为本文所述的组合物和方法的一个非限制性实施方案的示意图。提供了多孔基底材料10。所述基底材料10包括基底表面15和具有孔25的体部分20。用包含活性物质30和光催化剂35的组合物处理所述基底材料10。所述活性物质30可包含能够在酸或碱的存在下一起反应从而形成第二个化合物的分子。例如，所述活性物质30可包含一种或多种能够在酸或碱的存在下反应形成聚合物或共聚物的单体。所述活性物质30和所述光催化剂35至少部分地渗入基底10的表面15，通过细孔25进入到体部分20中。将基底10与适宜波长的光接触从事使光催化剂35活化，所述催化剂35生成酸或碱，从而催化表面15上和/或体部分内的活性物质30的反应。因此，在基底材料10的表面15和/或体部分20中形成了第二活性物质40。第二活性物质可包含例如二聚体、三聚体、低聚物、聚合物、共聚物或它们的组合。所述第二活性物质40可形成聚合物网45，所述聚合物网45可改性基底材料10的表面和/或体特性。
根据本发明所述的光催化的酸或碱机理形成的第二活性物质可定位于所述基底材料的表面和/或体。在各种实施方案中，第二活性物质共价连结到基底材料可导致所述定位。在其它实施方案中，第二活性物质与基底材料的表面和/或体的非共价化学的或物理的作用可导致所述定位。例如，图6示出了包含聚合物网的第二活性物质，所述聚合物网由于位于材料内的细孔内聚合物的物理形成从而固定在基底材料的表面上和部分固定在基底材料体内部。在其它实施方案中(未在图6中示出)，由于相互作用，例如吸附、吸收、静电作用、摩擦作用、空间作用、和/或尺寸排阻效应，根据本文所述的光催化的酸或碱机理形成的第二活性物质可定位于基底表面和/或基底体内。这使得可以操纵各种材料性质，例如所处理的基底的孔隙率。
在各种实施方案中，由于在两种或更多种活性物质分子之间形成共价键之后活性物质性质的改变，根据本文所述的光催化的酸或碱机理形成的第二活性物质可定位于基底的表面上和/或基底体内。例如，在活性物质包含单体/聚合物体系时，所述活性物质可在基底表面聚合和/或交联。所述聚合和/或交联可改变活性物质在反应介质中的溶解度，这可有利于第二活性物质在基底表面上的沉积。第二活性物质可以这种方式在基底表面上形成表层，从而改性表面特性。这可导致在纤维质基底例如毛发和织物中的组分纤维的包封。在各种实施方案中(未在图6中示出)，根据本文所述的光催化的酸或碱机理形成的活性物质也可通过本文所述的光催化的酸或碱机理与基底(表面和/或体)共价键合。
本文所述的组合物和方法有利于以可控的方式原位和定位改性材料的性质。所述活性组分在光致酸或光致碱反应体系中共价地改变(例如通过在活性组分之间形成共价键从而生成第二活性物质和/或在活性组分和基底材料之间形成共价键)。
可通过喷涂、浸泡、涂布、包衣、冲洗、或任何其它适宜的将组合物引入到基底表面上或基底材料体内的方法对将改性的基底进行处理。在各种实施方案中，为了确保基底表面和/或体的充分改性，重要的是确保用试剂溶液将基底的整个表面润湿。如果所述活性物质至少部分不溶于载体中，则重要的是通过例如使载体中的活性物质的液滴大小或粒度最小化，从而使活性物质和基底最大程度地接触。在各种实施方案中，可预期将试剂溶液仅引入到基底表面的单一部分或多个部分。在其它实施方案中，可预期用适宜的波长仅照射单一部分或多个部分，从而活化光催化剂。仅在既与试剂溶液接触又用适宜波长的光照射从而活化光催化剂的基底表面(和下面的体)的那些区域上才会发生共价改性。这使得可以控制表面和/或体改性的位置和范围。
本文所述的酸或碱光催化的共价改性/官能化机理也可以是可逆的。例如，通过酯化和/或硫酯化反应共价改性或官能化的基底表面可与酸性含水的表面活性剂溶液相接触。作为另外一种选择，可采用碱性表面活性剂溶液。这些溶液可有利于将活性组分与基底连接的酯和/或硫酯键的水解裂解，从而除去活性组分。
这种可除去性仅限于在适当条件下活性组分-基底键为可逆的情况。例如，在光致酸催化的酯化作用的情况下，当试剂和催化剂存在于基底附近并暴露于适当的光时，形成了酯键。因为生成的质子迅速扩散到介质体之中，所以照射时质子的高浓度使得形成的酯键保持不变。光致酸的低含量使得随后的水溶液体稳定并且pH近中性。在这些条件下，酯键以非常慢的速度水解。但是，使用显著地较低(或显著地较高)pH的水溶液进行处理将更容易断裂酯键，导致得到原始的未改性的基底表面。
通过使用包含光催化剂(光致酸或光致碱)的组合物对改性的或官能化的基底进行处理也能够实现共价连接的活性物质的移除。这使得更好地控制将活性组分从基底移除的时间。如果选择不受环境光照的影响但是在适当的装置提供的特定波长的光下能够生成酸或碱物质的光催化剂，就能够实现这种控制。
详细描述了本文所述的组合物和相关方法的各种组分，以及优选的和任选的组分中的每个组分。
活性组分
所述活性组分或活性物质可为任何的能够在酸或碱的存在下改性/官能化基底的化学结构。活性物质的非限制性实例包括但不限于包含羟基或羧基的长链烷基(直链或支链)结构。在各种实施方案中，所述活性物质可为一种或多种由一个或多个伯、仲羧基或羟基官能团官能化的脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、氨基硅氧烷、聚乙烯基醇、聚乙烯基醇-聚乙烯基吡咯烷酮共聚物、聚己酸内酯、光学增白剂、湿润剂、硅烷醇、二甲基硅酮。
在各种实施方案中，所述活性物质优选包含基本上疏水性的部分。然而，在其它实施方案中，所述活性物质可为亲水性的。在各种实施方案中，所述活性物质为一种或多种染料或其它着色剂或香料。在一个实施方案中，所述活性组分可为香料，所述香料在其化学结构中包含伯或仲羟基、和/或氨基、或羧基。
在各种实施方案中，所述活性物质包括至少两种能够在酸或碱的存在下在至少两种活性组分之间的反应时共价连结到基底的活性化合物。在各种实施方案中，所述活性物质形成第二种化合物，例如二聚体、三聚体、低聚物、聚合物和它们的组合，并且优选地所述第二种物质具有能够共价连结到基底的官能团。
附加的活性物质的非限制性实例可包括甘油、硬脂醇、月桂酸、直接染料243、碳酸乙二酯、聚(丙烯酸)、乙基
Figure BPA00001256130400181
唑啉、(乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸)共聚物、丁烷四甲酸、柠檬酸、和苯乙烯磺酸盐-丙烯酸共聚物中的一种或多种。
本文所述的组合物和方法中存在的活性物质的量按组合物的总重量计为0.01％至80％。
光催化剂
所述催化剂可为任何的在暴露于光时pKa(或pKb)值降低(或升高)的酸、碱(或它们的缀合物)。所述光可为具有任何适宜波长的光，使得pKa或pKb相应地降低或升高。例如，所述光可为环境光、日光、白炽光、荧光、LED光、激光等。所述光可属于按照电磁光谱的任何类别，例如可见光、近或远紫外光、或近或远红外光。对本领域的普通技术人员显而易见的是，所述光的适当波长将依赖于所采用的一种或多种光催化剂的特性。
此外，可通过任何能够照亮基底表面的光源来提供适宜的光。例如，环境日光、白炽光、荧光等可提供适宜波长的光。因此，可通过常规的光源例如灯和便携式或电池供电式发光体来提供所述光。此外，可改进或使具体的装置适于与本文所述的组合物和方法一起使用。例如，将毛发刷构造并入提供适宜波长的光的LED，所述毛发刷可用于共价改性毛发纤维的表面。在各种实施方案中，例如可使用激光来精确定位基底表面的共价改性。
在各种实施方案中，所述光催化剂为光致酸，例如芳族羟基化合物、磺化芘化合物、
Figure BPA00001256130400182
盐、重氮甲烷衍生物、双磺基衍生物(bissulfone derivatives)、二硫衍生物(bisulfuno derivatives)、硝基苄基磺酸盐衍生物、磺酸酯衍生物、N-羟基亚胺的磺酸酯、或它们的组合物。
光致酸催化剂可包括例如羟基取代的芳族，例如8-羟基喹啉、8-羟基喹啉硫酸酯、8-喹啉醇-1-氧化物、5-羟基喹啉、6-羟基喹啉、7-羟基喹啉、5-碘-7-磺基-8-羟基喹啉、5-氟-8-羟基喹啉、5-氟-7-氯-8-羟基喹啉、5-氟-7-溴-8-羟基喹啉、5-氟-7-碘-8-羟基喹啉、7-氟-8-羟基喹啉、5-氯-8-羟基喹啉、5，7-二氯-8-羟基喹啉、5-氯-7-溴-8-羟基喹啉、5-氯-7-碘-8-羟基喹啉、7-氯-8-羟基喹啉、5-溴-8-羟基喹啉、5-溴-7-氯-8-羟基喹啉、5，7-二溴-8-羟基喹啉、5-溴-7-碘-8-羟基喹啉、7-溴-8-羟基喹啉、5-碘-8-羟基喹啉、5-碘-7-氯-8-羟基喹啉、5，7-二碘-8-羟基喹啉、7-碘-8-羟基喹啉、5-磺酸-8-羟基喹啉、7-磺酸-8-羟基喹啉、5-磺酸-7-碘-8-羟基喹啉、5-氰硫基-8-羟基喹啉、5-氯-8-羟基喹啉、5-溴-8-羟基喹啉、5，7-二溴-8-羟基喹啉、5-碘-8-羟基喹啉、5，7-二碘-8-羟基喹啉、7-氮杂吲哚、7-氰基-2-萘酚、8-氰基-2-萘酚、5-氰基-2-萘酚、1-羟基-3，6，8-三磺酸芘、反-3-羟基芪、2-羟甲基苯酚、或花葵素。
光致酸催化剂可包括盐，例如双(4-叔丁基苯基)碘全氟-1-丁磺酸盐、二苯基碘
Figure BPA00001256130400193
全氟-1-丁磺酸盐、二苯基碘
Figure BPA00001256130400194
-9，10-二甲氧基蒽-2-磺酸盐、二苯基碘
Figure BPA00001256130400195
六氟磷酸盐、二苯基碘
Figure BPA00001256130400196
硝酸盐、二苯基对甲苯磺酸盐、二苯基碘
Figure BPA00001256130400198
三氟甲磺酸盐、(4-甲基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(4-甲硫基苯基)甲基苯基锍三氟甲磺酸盐、2-萘基二苯基锍三氟甲磺酸盐、(4-苯氧基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(4-苯硫基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、硫代双(三苯基锍六氟磷酸盐)、三芳基锍六氟锑酸盐、三芳基锍六氟磷酸盐、三苯基锍全氟-1-丁磺酸、三苯基锍三氟甲磺酸盐、三(4-叔丁基苯基)锍全氟-1-丁磺酸、三(4-叔丁基苯基)锍三氟甲磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘
Figure BPA00001256130400199
对甲苯磺酸盐、双(4-叔丁基苯基)碘
Figure BPA000012561304001910
三氟甲磺酸盐、(4-溴苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(叔丁氧基羰基甲氧基萘基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(叔丁氧基羰基甲氧基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(4-叔丁基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(4-氯苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(4-氟苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、[4-[2-羟基十四烷基)氧基]苯基]苯基碘
Figure BPA000012561304001911
六氟锑酸盐、(4-碘苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(4-甲氧基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、二苯基碘
Figure BPA000012561304001912
六氟磷酸盐、二苯基碘
Figure BPA000012561304001913
六氟砷酸盐、二苯基碘六氟锑酸盐、二苯基对甲氧基苯基三氟甲磺酸盐、二苯基对亚苄基三氟甲磺酸盐、二苯基对异丁基苯基三氟甲磺酸盐、二苯基对叔丁基苯基三氟甲磺酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐、三苯基锍六氟砷酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、三苯基锍三氟甲磺酸盐、二丁基萘基锍三氟甲磺酸盐，二苯基碘三氟甲磺酸盐、(对叔丁氧基苯基)苯基碘
Figure BPA000012561304001916
三氟甲磺酸盐、二苯基碘
Figure BPA000012561304001917
对甲苯磺酸盐、(对叔丁氧基苯基)苯基碘
Figure BPA000012561304001918
对甲苯磺酸盐，三苯基锍三氟甲磺酸盐、(对叔丁氧基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、双(对叔丁氧基苯基)苯基锍三氟甲磺酸盐、三(对叔丁氧基苯基)-锍三氟甲磺酸盐、三苯基锍对甲苯磺酸盐、(对叔丁氧基苯基)二苯基锍对甲苯磺酸盐、双(对叔丁氧基苯基)苯基锍对甲苯磺酸盐、三(对叔丁氧基苯基)锍对甲苯磺酸盐、三苯基锍九氟丁磺酸、三苯基锍丁磺酸、三甲基锍三氟甲磺酸盐、三甲基锍对甲苯磺酸盐、环己基甲基(2-氧代环己基)锍三氟甲磺酸盐、环己基甲基(2-氧代环己基)锍对甲苯磺酸盐、二甲基苯基-锍三氟甲磺酸盐、二甲基苯基-锍对甲苯磺酸盐、二环己基苯基锍三氟甲磺酸盐、二环己基苯基锍对甲苯磺酸盐、三萘基锍三氟甲磺酸盐、环己基甲基(2-氧代环己基)锍三氟甲磺酸盐、(2-降冰片基)甲基(2-氧代环己基)锍三氟甲磺酸盐、乙烯双-[甲基(2-氧代环戊基)锍三氟甲磺酸盐、或1，2′-萘基羰基甲基四氢噻吩三氟甲磺酸盐。
光致酸催化剂可包括重氮甲烷衍生物，例如双(苯磺酰基)-重氮甲烷、双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷、双(二甲苯磺酰基)重氮甲烷、双(环己基磺酰基)-重氮甲烷、双(环戊基磺酰基)重氮甲烷、双(正丁基磺酰基)重氮甲烷、双(异丁基磺酰基)-重氮甲烷、双(仲丁基磺酰基)重氮甲烷、双(正丙基磺酰基)重氮甲烷、双(异丙基磺酰基)-重氮甲烷、双(叔丁基磺酰基)重氮甲烷、双(正戊基磺酰基)重氮甲烷、双(异戊基磺酰基)-重氮甲烷、双(仲戊基磺酰基)重氮甲烷、双(叔戊基磺酰基)重氮甲烷、1-环己基磺酰基-1-(叔丁基磺酰基)重氮甲烷、1-环己基磺酰基-1-(叔戊基磺酰基)重氮甲烷、或1-叔戊基磺酰基-1-(叔丁基磺酰基)重氮甲烷。
光致酸催化剂可包括乙二肟衍生物，例如双邻(对甲苯磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(对甲苯磺酰基)-α-二苯基乙二肟、双邻(对甲苯磺酰基)-α-二环己基-乙二肟、双邻(对甲苯磺酰基)-2，3-戊二酮-乙二肟、双邻(对甲苯磺酰基)-2-甲基-3，4-戊二酮乙二肟、双邻(正丁磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(正丁磺酰基)-α-二苯基乙二肟、双邻(正丁磺酰基)-α-二环己基乙二肟、双邻(正丁磺酰基)-2，3-戊二酮乙二肟、双邻(正丁磺酰基)-2-甲基-3，4-戊二酮乙二肟、双邻(甲磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(三氟-甲磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(1，1，1-三氟乙磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(叔丁磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(全氟辛磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(环己磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(苯磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(p-氟苯磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(p-叔丁基苯磺酰基)-α-二甲基乙二肟、双邻(二甲苯磺酰基)-α-二甲基-乙二肟、或双邻(樟脑磺酰基)-α-二甲基乙二肟。
光致酸催化剂可包括双砜衍生物，例如双萘基磺酰基甲烷、双三氟甲基磺酰基甲烷、双甲基磺酰基甲烷、双乙基磺酰基甲烷、双丙基磺酰基甲烷、双异丙基磺酰基甲烷、双-对甲苯磺酰基甲烷、双苯磺酰基甲烷、2-环己基-羰基-2-(对甲苯磺酰基)丙烷(β-酮砜衍生物)、2-异丙基-羰基-2-(对甲苯磺酰基)丙烷(β-酮砜衍生物)。
光致酸催化剂二砜衍生物，例如二苯基二砜或二环己基二砜。
光致酸催化剂可包括甲磺酸硝基苄酯衍生物，例如对甲苯磺酸2，6-二硝基苄酯或对甲苯磺酸2，4-二硝基苄酯。
光致酸催化剂可包括磺酸酯衍生物，例如1，2，3-三(甲磺酰基氧基)苯、1，2，3-三(三氟-甲磺酰基氧基)苯、或1，2，3-三(对甲苯磺酰基氧基)苯。
光致酸催化剂可包括N-羟基酰亚胺的磺酸酯，例如甲磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、三氟甲磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、乙磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯，1-丙磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、2-丙磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、1-戊磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、1-辛磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、对甲苯磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、对甲氧基苯磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、2-氯乙磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、苯磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、2，4，6-三甲基-苯磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、1-萘磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、2-萘磺酸N-羟基琥珀酰亚胺酯、甲磺酸N-羟基-2-苯基琥珀酰亚胺酯、甲磺酸N-羟基马来酰亚胺酯、乙磺酸N-羟基马来酰亚胺酯、甲磺酸N-羟基-2-苯基马来酰亚胺酯、甲磺酸N-羟基戊二酰亚胺酯、苯磺酸N-羟基戊二酰亚胺酯、甲磺酸N-羟基苯邻二甲酰亚胺酯、苯磺酸N-羟基苯邻二甲酰亚胺酯、三氟甲磺酸N-羟基苯邻二甲酰亚胺酯、对甲苯磺酸N-羟基苯邻二甲酰亚胺酯、甲磺酸N-羟基萘邻二甲酰亚胺酯、苯磺酸N-羟基萘邻二甲酰亚胺酯、甲磺酸N-羟基-5-降冰片烯-2，3-二羧酰亚胺酯、三氟甲磺酸N-羟基-5-降冰片烯-2，3-二羧酰亚胺酯、对甲苯磺酸N-羟基-5-降冰片烯-2，3-二羧酰亚胺酯、三氟甲磺酸N-羟基萘邻二甲酰亚胺酯、全氟-1-丁磺酸N-羟基-5-降冰片烯-2，3-羧酰亚胺酯。
在某些实施方案中，所述光催化剂为8-羟基喹啉，其可在pH较低的溶液中作为光致酸催化剂或者在pH较高的溶液中作为光致碱催化剂。在某些其它的实施方案中，所述光催化剂为8-羟基-1，3，6-芘三磺酸三钠盐(D&CGreen 8)。在各种实施方案中，所述光催化剂为光致碱。光致碱催化剂可包括三苯甲基醇的衍生物，例如孔雀绿。光致碱催化剂也可包括吖啶衍生物，例如9-羟基-10-甲基-9-苯基-9，10-二氢吖啶。光致碱催化剂也可包括包含氨基甲酸根的光敏化合物。
本文所述的组合物和方法中存在的光催化剂的量按组合物的总重量计为0.00050％至30％。一般来讲，存在光催化剂的优选浓度。所述光催化剂的优选浓度部分地依赖于多种因素，包括例如催化剂的化学结构、反应介质、反应类型、和基底。
载体
本文所述的组合物一般包括适宜分散或溶解所述活性物质、光催化剂、和任何的其它组分的载体，从而有利于将组合物施用到基底表面上或基底的体部分中。所述载体可包括溶剂、乳化剂、表面活性剂或其它分散剂中的一种或多种。所述载体也可为生理学上可接受的载体。适宜的载体的性质至少部分地依赖于组合物中其它组分和将改性的基底的性质。
适宜的载体起到了分散或溶解所述活性物质、光催化剂、和任何其它组分的作用，并且有利于将所述组合物施用到基底表面上。适宜的载体有利于活性物质和基底之间的充分接触。在各种实施方案中，生理学上可接受的载体可为例如任何适于施用到生理组织，例如人的毛发和人的皮肤上载体、溶剂、或包含溶剂的组合物。在各种实施方案中，生理学上可接受的载体为美容或皮肤病学可接受的载体。
适宜的载体可为溶剂。例如，在个人和消费品护理产品的施用中，水为可用的溶剂。本文所述的组合物可包含的水的量按组合物的总重量计为1％至98％。水也是生理学上可接受的载体。附加的溶剂或包含溶剂的生理学上可接受的载体包括但不限于包含羟基的液体(例如醇)、硅氧烷、油、烃、二元醇、月桂基硫酸铵、月桂基硫酸钠、以及它们的组合。例如，在某些实施方案中，其中所述活性物质至少部分地不溶于水，可将其它溶剂、分散剂、或乳化剂独自或互相之间和/或与水组合用作生理学上可接受的载体。
因此，使用适宜的载体将形成本文所述的组合物的组分稀释和/或乳化。适宜的组分可溶解组分(真溶液或胶束溶液)，或者组分可完全分散在载体中(悬浮液、分散液或乳液)。所述悬浮液、分散液或乳液的载体通常为其连续相。即，所述悬浮液、分散液或乳液的其它组分以分子水平分布或作为离散的或凝聚的颗粒完全分布在载体中。在这些情况下，这些活性物质的乳液或分散液的制备可为非常重要的。小颗粒有利于所述活性物质、基底和光致酸催化剂之间的紧密接触，从而提高反应速度。例如，在水介质中使用脂肪醇和8-羟基喹啉进行毛发表面改性的情况下，包含非常小的颗粒(例如小于500纳米或者更优选地小于200纳米)的乳液与包含较大颗粒的乳液相比，可基本上更有效地提供耐用的疏水性表面(例如，参见图7中相当于实施例4与4A相比的数据)。
对于本领域的普通技术人员显而易见的是，所述适宜的载体依赖于在本文所述的组合物中使用的具体的活性物质、光催化剂、和其它任选的组分。
任选组分
本文所述的组合物和方法可任选地包含多种组分。例如，在各种实施方案中，本文所述的组合物和方法可包含表面活性剂、乳化剂、氧化剂、还原剂、pH调节剂、润肤剂、湿润剂、蛋白质、肽、氨基酸、聚合物添加剂、增光剂、精油和/或脂肪酸、润滑剂、多价螯合剂/螯合剂、防静电剂、流变改性剂、手感剂、填充剂、染料、防腐剂、香料、其它功能性成分、或它们的组合。特别的任选组分可存在于CTFA International CosmeticIngredient Dictionary，Tenth Edition，2004；和McCutcheon，Detergents andEmulsifiers，北美版(1986)中。对本领域的普通技术人员显而易见的是，所采用的特别的任选组分将至少部分地依赖于所述组合物和方法的具体施用。
在各种实施方案中，本文所述的组合物和方法包括氧化试剂(氧化剂)。例如，可添加氧化剂从而使得基底表面更适于根据本文所述的各种实施方案的光催化共价改性/官能化。氧化剂可以按组合物的总重量计0.00050％至25％的量存在。例如，适宜的氧化剂包括过氧化氢、过氧化脲、过氧化蜜胺、过碳酸盐、碱金属溴酸盐、过硼酸盐、溴酸盐、次氯酸盐、亚氯酸盐、高氯酸盐、碘酸盐、高碘酸盐、高锰酸盐和过硫酸盐。在某些实施方案中，氧化剂为过氧化氢。
反应体系的特性、所采用的试剂的浓度和数量、和反应条件全部至少部分地依赖于将要改性的基底、所采用的活性物质、和活性物质与基底缔合的方式。本领域的普通技术人员在实施本文所述的组合物和方法时很容易确定这些需要考虑的因素。
以下实施例旨在对本文所述的组合物和方法进行更清楚地阐述，但不是旨在限制它们的范围。
非限制性实施例
实施例-1
硬脂醇的水微乳液的制备
在200mL金属烧杯中，制备94.0克去离子水和2.0克月桂基硫酸钠的溶液。将该溶液保持在80-90℃的温度下。在高剪切混合下(使用6000rpm的
Figure BPA00001256130400241
L4RT匀化器)、15-20分钟内，将4.0g硬脂醇的熔化物(在85℃)滴加至该溶液中，形成混合物。在80-90℃下，将该混合物继续高剪切混合2小时。然后在高剪切混合下，使该混合物以每分钟0.5℃的速度冷却至25℃。使用稀盐酸溶液或烯氢氧化钠将混合物的pH调至大约5.5-6.0。所得的包含平均粒度为大约150纳米的硬脂醇的微乳液至少在六个月内为稳定相。使用Horiba激光散射粒径分布分析仪(Model LA-910)对粒度进行测量。
实施例-1A
具有较大颗粒的硬脂醇的水乳液的制备
重复实施例-1所述的制备，使用1.0克月桂酸基硫酸钠代替如实施例-1中的2.0克。这样的改变导致乳液比实施例-1中制备的微乳液更加不透明。所得的包含平均粒度为大约1.5微米的硬脂醇的乳液在至少在两个月内为稳定相。使用Horiba激光散射粒径分布分析仪(Model LA-910)对粒度进行测量。
实施例-2
用于毛发处理的具有光致酸催化剂的原型硬脂醇水乳液的制备
在黑暗的房间中，将0.0150g 8-羟基喹啉加至实施例-1的微乳液中。将所得的乳液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-2A
用于毛发处理的具有光致酸催化剂的原型硬脂醇水乳液的制备(具有 较大的颗粒)
在黑暗的房间中，将0.0150g 8-羟基喹啉加至实施例-1A的微乳液中。将所得的乳液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-3
通过喷涂硬脂醇乳液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。在环境光照下，用2.0g实施例-1的乳液完全喷涂该发簇。用自来水冲洗该发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400251
Clarifying Shampoo)洗涤该发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。重复该洗涤/冲洗6次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-3A
通过喷涂较大颗粒的硬脂醇乳液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在实施例-3所述的相同的条件下，使用实施例-1A的乳液处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-4
通过喷涂具有光致酸催化剂的原型硬脂醇水乳液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在实施例-3所述的相同的条件下，使用实施例-2的乳液处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-4A
通过喷涂较大颗粒的具有光致酸催化剂的原型硬脂醇水乳液进行的毛 发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在实施例-3所述的相同的条件下，使用实施例-2A的乳液处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-5
通过在毛发上涂布硬脂醇乳液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在环境光照下，将2.0g实施例-1的微乳液涂布到该发簇上。该涂布方法包括在毛发表面的不同位置上添加少量微乳液，接着在每次添加后立即用手涂布。用自来水冲洗经处理后的发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400261
ClarifyingShampoo)洗涤经处理后的发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。重复该洗涤/冲洗6次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-6
通过在毛发上涂布具有光致酸催化剂的原型硬脂醇水乳液进行的毛发 处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在与实施例-5所述的完全相同的条件下，使用实施例-2的微乳液处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-7
通过在硬脂醇乳液中浸渍进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在黑暗的房间中，将该发簇浸入包含100.0g实施例-1的乳液的烧杯中。5分钟后，将该发簇从烧杯中移走并与明亮的光(Aquarium 20W的荧光灯管
Figure BPA00001256130400262
型号NoF20WT12-AR-FS)接触1分钟。用自来水冲洗经处理后的发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-Clarifying Shampoo)洗涤经处理后的发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。重复该洗涤/冲洗6次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-8
通过在具有光致酸催化剂的原型硬脂醇水乳液中浸渍进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在与实施例-7所述的完全相同的条件下，使用实施例-2的微乳液处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-9
包含氧化剂的硬脂醇水微乳液的制备
在200ml金属烧杯中，制备94.0克去离子水和2.0克月桂基硫酸钠的溶液。将该溶液保持在80-90℃的温度下。在高剪切混合下(使用6000rpm的
Figure BPA00001256130400271
L4RT匀化器)、15-20分钟内，将4.0g硬脂醇的熔化物(在85℃)滴加至该溶液中，形成混合物。在80-90℃下，将该混合物继续高剪切混合2小时。然后在高剪切混合下，使该混合物以每分钟0.5℃的速度冷却至25℃。使用稀盐酸溶液或烯氢氧化钠将混合物的pH调至大约5.5-6.0。然后向混合物中加入0.030g过氧化氢(35％的溶液)。所得的包含平均粒度为大约150纳米的硬脂醇的微乳液至少在六个月内为稳定相。使用Horiba激光散射粒径分布分析仪(Model LA-910)对粒度进行测量。
实施例-10
包含氧化剂、用于毛发处理的具有光致酸催化剂的原型硬脂醇乳液的 制备
在黑暗的房间中，将0.0150g 8-羟基喹啉加至实施例-9的微乳液中。将所得的乳液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-10A
包含氧化剂和防腐剂体系、用于毛发处理的具有光致酸催化剂的原型 硬脂醇乳液的制备
以与实施例9和10类似的方式制备包含过氧化氢、光催化剂8-羟基喹啉、和载体月桂基硫酸钠的原型硬脂醇水乳液。此外，该组合物包含防腐剂体系，所述防腐剂体系包含1，2-辛二醇；1，3-二羟甲基-5，5-二甲基乙内酰脲(DMDMH-得自Lonza Inc.的
Figure BPA00001256130400272
)；和苄醇。
实施例-11
通过在硬脂醇乳液中浸渍进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在黑暗的房间中，将该发簇浸入包含100.0g实施例-9的乳液的烧杯中。5分钟后，将该发簇从烧杯中移走并与明亮的光(Aquarium 20W的荧光灯管
Figure BPA00001256130400273
型号NoF20WT12-AR-FS)接触1分钟。用自来水冲洗经处理后的发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400274
Clarifying Shampoo)洗涤经处理后的发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。重复该洗涤/冲洗6次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-12
通过在包含氧化剂、具有光致酸催化剂的原型硬脂醇水乳液中浸渍进 行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在与实施例-11所述的完全相同的条件下，使用实施例-10的微乳液处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-13
月桂酸水微乳液的制备
在200mL金属烧杯中，制备94.0克去离子水和2.0克月桂基硫酸钠的溶液。将该溶液保持在80-90℃的温度下。在高剪切混合下(使用6000rpm的
Figure BPA00001256130400281
L4RT匀化器)、15-20分钟内，将4.0g月桂酸的熔化物(在85℃)滴加至该溶液中，形成混合物。在80-90℃下，将该混合物继续高剪切混合2小时。然后在高剪切混合下，使该混合物以每分钟0.5℃的速度冷却至25℃。使用稀盐酸溶液或烯氢氧化钠将混合物的pH调至大约6.0。所得的包含平均粒度小于大约200纳米的月桂酸微乳液至少在六个月内为稳定相。使用Horiba激光散射粒径分布分析仪(Model LA-910)对粒度进行测量。
实施例-14
用于毛发处理的具有光致酸催化剂的原型月桂酸水乳液的制备
在黑暗的房间中，将0.0150g 8-羟基喹啉加至实施例-13的微乳液中。将所得的乳液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-15
通过在月桂酸水乳液中浸渍进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤、风干、用还原剂处理、洗涤、然后风干。在黑暗的房间中，将该发簇浸入包含100.0g实施例-9的乳液的烧杯中。5分钟后，将该发簇移走并与明亮的光(Aquarium20W的荧光灯管
Figure BPA00001256130400282
型号No F20WT12-AR-FS)接触1分钟，用自来水冲洗60秒，然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400283
ClarifyingShampoo)洗涤经处理后的发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。重复该洗涤/冲洗6次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-16
通过在具有光致酸催化剂的原型月桂酸水乳液中浸渍进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤、风干、用还原剂处理、洗涤、然后风干。所述发簇来自与实施例-15中所用的发簇相同的区域。在与实施例-15所述的完全相同的条件下，将该发簇浸入包含实施例-14的微乳液的烧杯中。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-17
硬脂醇的碱性水微乳液的制备
在200mL金属烧杯中，制备94.0克去离子水和2.0g月桂基硫酸钠的溶液。将该溶液保持在80-90℃的温度下。在高剪切混合下(使用6000rpm的
Figure BPA00001256130400291
L4RT匀化器)、15-20分钟内，将4.0g硬脂醇的熔化物(在85℃)滴加至该溶液中，形成混合物。在80-90℃下，将该混合物继续高剪切混合2小时。然后在高剪切混合下，使该混合物以每分钟0.5℃的速度冷却至25℃。使用氢氧化钠将混合物的pH调至大约8.5-9.0。所得的包含平均粒度为大约150纳米的硬脂醇的微乳液至少在六个月内为稳定相。使用Horiba激光散射粒径分布分析仪(Model LA-910)对粒度进行测量。
实施例-18
用于毛发处理、具有光致酸催化剂的硬脂醇的原型碱性微乳液的制备
在黑暗的房间中，将0.0150g 8-羟基喹啉加至实施例-17的微乳液中。将所得的乳液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-19
通过喷涂碱性硬脂醇乳液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。在环境光照下，用2.0g实施例-17的乳液完全喷涂该发簇。用自来水冲洗该发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-Clarifying Shampoo)洗涤该发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。重复该洗涤/冲洗6次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-20
通过喷涂具有光致酸催化剂的原型碱性硬脂醇水乳液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-19中所用的发簇相同的区域。在实施例-19所述的相同的条件下，使用实施例-18的乳液处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-21
包含磺化芘和氧化剂的原型硬脂醇水乳液毛发处理剂的制备
在黑暗的房间中，在实施例-9的微乳液制备完后，立即向其中加入0.0150g 8-羟基喹啉和0.03g D&C Green 8(8-羟基-1，3，6-芘三磺酸三钠盐)。将所得的乳液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-22
通过在硬脂醇乳液中浸渍进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在黑暗的房间中，将该发簇浸入包含100.0g实施例-9的乳液的烧杯中。5分钟后，将该发簇从烧杯中移走并与明亮的光(Aquarium 20W的荧光灯管
Figure BPA00001256130400301
型号F20WT12-AR-FS)接触1分钟。用自来水冲洗经处理后的发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400302
Clarifying Shampoo)洗涤经处理后的发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。重复该洗涤/冲洗6次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-23
通过在包含氧化剂、具有光致酸催化剂的原型硬脂醇水乳液中浸渍进 行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在实施例-22所述的相同的条件下，使用实施例-21的乳液处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-24
具有感应紫外光的光致酸催化剂的原型硬脂醇水乳液的制备
在实施例-1的微乳液制备完后，立即向其中加入0.10g 6-氰基-2-萘酚。将所得的乳液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-25
通过在硬脂醇乳液中浸渍然后接触紫外光进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在黑暗的房间中，将该发簇浸入包含100.0g实施例-1的乳液的烧杯中。5分钟后，将该发簇从烧杯中移走并使用装有发光二极管的刷子使其与紫外光(波长介于大约300m和350nm之间)接触1分钟。用自来水冲洗经处理后的发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400311
Clarifying Shampoo)洗涤经处理后的发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。重复该洗涤/冲洗6次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-26
通过在具有光致酸催化剂的原型硬脂醇水乳液中浸渍然后与紫外光接 触进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-3中所用的发簇相同的区域。在实施例-25所述的相同的条件下，使用实施例-24的乳液处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-27
毛发接触角的测定方法
从发簇中随机抽取两根毛发纤维，在受控的温度下(大约22-25℃和20-25％的湿度)将其将连结到两对锚上(间隔3cm)，使得该纤维间隔0.20微米并且互相平行。使用微注射器将0.20微升的去离子水滴(±0.02微升)放置在所述两根毛发纤维上。使用数字照相机/软件(型号FTA32)从侧面拍摄水滴的视频图像。测量水滴在毛发纤维上的初始接触角。典型的处理剂测量包括在三个发簇、每个发簇四个纤维对、和跨越每个纤维对的五个位置上所测量的60个接触角的平均数。该方法的误差为大约1-2％。
使用这种方法测量实施例3、4、5、6、11、12、15、16、19、20、22、23、25、26、B、和C中的经处理后的毛发的接触角。为了比较，同样测试了各种性质的(原始的、轻度氧化的、和漂白的)毛发的基准接触角数据。在表1和图7中给出了相应的测量数据。
表1：毛发接触角
  毛发样本   接触角(度)
  原始的   110
  轻度氧化的   96
  漂白的   89
  实施例-3   90
  实施例-3A   90
  实施例-4   97
  实施例-4A   91
  实施例-5   90
  实施例-6   95
  实施例-11   90
  实施例-12   98
  实施例-15   89
  实施例-16   93
  实施例-19   89
  实施例-20   96
  实施例-22   90
  实施例-23   95
  实施例-25   90
  实施例-26   97
  实施例81   93
  实施例82   90
实施例-28
实施例-3的发簇的洗去调理处理
用包含硅氧烷的洗去型毛发调理剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400321
Always Smooth；1.0g毛发使用0.1mL调理剂)处理实施例3中的全部三个发簇，然后用流动的自来水冲洗30秒，然后风干至少5小时。
实施例-29
实施例-4的发簇的洗去调理处理
用包含硅氧烷的洗去型毛发调理剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400331
Always Smooth；1.0g毛发使用0.1mL调理剂)处理实施例4中的全部三个发簇，然后用流动的自来水冲洗30秒，然后风干至少5小时。
表2提供了实施例-29的发簇相对于实施例-28的发簇的评价。
表2：洗去型调理的评价
Figure BPA00001256130400332
与实施例28的毛发相比，实施例-29的毛发的干燥摩擦力和机械损伤较低。与实施例28的毛发相比，实施例29的毛发在毛发表面沉积的硅氧烷含量较高。相对于实施例-28的毛发，实施例-29的毛发的可梳理性和光泽也得到了增强。
实施例-30
甘油溶液的制备
通过向200mL玻璃烧杯中加入90.0克去离子水和10克甘油，然后用磁力搅拌器混合5分钟从而制备甘油溶液。
实施例-31
包含光致酸催化剂的原型毛发保湿剂的制备
在黑暗的房间内，向实施例-30的溶液中加入0.0150g 8-羟基喹啉和0.030g过氧化氢(35％的溶液)。将所得的溶液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-32
通过喷涂甘油溶液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。在环境光照下，用2.0g实施例-30的溶液完全喷涂该发簇。用自来水冲洗经处理后的发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400341
ClarifyingShampoo)洗涤经处理后的发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。重复该洗涤/冲洗2次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-33
通过喷涂原型湿润剂进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-32中所用的发簇相同的区域。在与实施例-32所述的完全相同的条件下，使用实施例-31的原型保湿剂处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
对于实施例-33的发簇的评价显示出，当湿度由70％降至20％时，其与实施例-32的发簇相比具有较低的水分损失速度。当通过消费者反映研究小组对实施例-32和33的配方进行评价时，结论是实施例-33的配方有利于形成柔软的毛发。
实施例-34
染料溶液的制备
通过向200mL玻璃烧杯中加入100g去离子水和0.50克Direct Dye 243(由Aakash Chemicals & Dye-Stuffs，Inc.提供的Red BWS)来制备染料溶液。该溶液用磁力搅拌器混合10分钟得到暗红色的溶液。
Figure BPA00001256130400351
直接染料243
实施例-35
具有光致酸催化剂的原型毛发染料溶液的制备
在黑暗的房间内，将0.0150g 8-羟基喹啉加入至实施例-34的溶液中。将所得的溶液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-36
通过在染料溶液中浸渍进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。在黑暗的房间内，将该发簇在包含100g实施例-34的染料溶液的200mL玻璃烧杯中浸渍10分钟。然后，将该经处理后的发簇从染料溶液中移开，用流动的自来水冲洗60秒，然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400352
Clarifying Shampoo)洗涤干燥后的发簇，用流动的自来水冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。再重复该洗发剂洗涤/冲洗的循环3次。然后，通过颜色计算机(Datacolor的
Figure BPA00001256130400353
)测量发簇的颜色然后与初始(未经处理的)发簇的颜色相比较。经处理后的和未经处理的发簇之间在颜色上的差异以DeltaE进行表达。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-37
通过在包含光致酸催化剂的原型毛发染料溶液中浸渍进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例-36中所用的发簇相同的区域。在与实施例-36所述的完全相同的条件下，将该发簇在实施例-35的原型染料溶液中浸渍并处理。然后，通过颜色计算机(Datacolor的
Figure BPA00001256130400354
)测量发簇的颜色然后与初始(未经处理的)发簇的颜色相比较。经处理后的和未经处理的发簇之间在颜色上的差异以DeltaE进行表达。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
表2提供了实施例36和实施例37的处理的颜色评价的平均结果(对三个发簇)。实施例-37的处理使得毛发染色更有效(比原始毛发的DeltaE更高)。
表2：经处理后的和初始漂白的毛发之间的色差
  样本  ΔE
  实施例-36  4
  实施例-37  6
实施例38
同包含光催化剂的原型硬脂醇乳液处理染色发簇并且在洗发剂洗涤后对褪色进行测量
根据产品说明书用持久性氧化染料(Koleston Perfect Shade Red 77/44；水平3)将五个原始的发簇A、B、和C(4g，20cm长；来自相同的批次)染色。风干后，通过喷涂用2.0克实施例2的原型乳液处理该发簇，用水冲洗、用清洁洗发剂洗涤然后用水再次彻底地冲洗，然后风干(如实施例3所述)。用Minolta颜色计算机测量发簇A的颜色并且将其保留下来进行进一步的比较。使用Wella Lifetex颜色保护洗发剂(每克毛发使用0.10mL洗发剂)洗涤发簇B然后用37℃和每分钟1.0加仑的流速冲洗30秒。冲洗后，在手指间挤压该发簇一次以除去过量的水并且高热吹干3.0分钟，然后用颜色计算机测量。再重复该洗发剂洗涤/颜色测量步骤五次(每天洗涤一次)。对发簇C应用相同的洗发剂洗涤方案(随后进行颜色测量)12天(每天一次)。
实施例39
用不包含光催化剂的原型硬脂醇乳液处理染色发簇并且在洗发剂洗涤 后测量褪色
根据产品说明书用持久性氧化染料(Koleston Perfect Shade Red 77/44；水平3)将六个原始的发簇D、E、和F(4g，20cm长；来自实施例1中的相同批次)染色。风干后，通过喷涂用2.0克实施例1的乳液处理该发簇，用水冲洗、用清洁洗发剂洗涤然后用水再次彻底地冲洗，然后风干(如实施例3所述)。用Minolta颜色计算机测量发簇D的颜色并且将其保留下来进行进一步的比较。使用Wella Lifetex颜色保护洗发剂(每克毛发使用0.10mL洗发剂)洗涤发簇E然后用37℃和每分钟1加仑的流速冲洗30秒。冲洗后，在手指间挤压该发簇一次以除去过量的水并且高热吹干3.0分钟。再重复该洗发剂洗涤/颜色测量步骤五次(每天洗涤一次)然后用颜色计算机测量该发簇的颜色。对发簇F应用相同的洗发剂洗涤方案12天(每天一次)然后用颜色计算机测量颜色。
实施例40
在洗发剂洗涤后测量染色毛发的褪色
根据产品说明书用持久性氧化染料(Koleston Perfect Shade Red 77/44)将六个原始的发簇G、H、和I(4g，20cm长；来自实施例1中的相同批次)染色。风干后，通过喷涂用2.0克水处理该发簇，用水冲洗、用清洁洗发剂洗涤然后用水再次彻底地冲洗，然后风干(如实施例3所述)。用Minolta颜色计算机测量发簇G的颜色并且将其保留下来进行进一步的比较。使用Wella Lifetex颜色保护洗发剂(每克毛发使用0.10mL洗发剂)洗涤发簇H然后用37℃和每分钟1.0加仑的流速冲洗30秒。冲洗后，在手指间挤压该发簇一次以除去过量的水并且高热吹干3.0分钟，然后用颜色计算机测量。再重复该洗发剂洗涤/颜色测量步骤五次(每天洗涤一次)然后用颜色计算机测量该发簇的颜色。对发簇I应用相同的洗发剂洗涤方案12天(每天一次)然后用颜色计算机测量颜色。在发簇洗涤12次后，发簇的褪色排序(从较高的褪色至较低的褪色)为I＞F＞C(分别通过对G、D、和A的Delta E来确定)。在发簇洗涤6次后，发簇的褪色排序(从较高的褪色至较低的褪色)为H＞E＞B(分别通过对G、D、和A的Delta E来确定)。对发簇的视觉检查确认了这些褪色的特征。
实施例41
对照香料乳液的制备
在200mL金属烧杯中，制备94.0克去离子水和2.0克月桂基硫酸钠的溶液。溶液的温度保持在80-90℃下。在高剪切混合下(在6000rpm下使用
Figure BPA00001256130400371
L4RT匀化器)、15分钟内，将五克2-羟乙基苯加入到该溶液中。在80-90℃下，将该混合物继续高剪切混合2小时。然后在高剪切混合下，使该混合物以每分钟0.5℃的速度冷却至25℃。使用稀盐酸溶液或烯氢氧化钠将混合物的pH调至大约5.5-6.0。
实施例42
用于毛发处理的包含光致酸催化剂的原型笑料乳液的制备
将实施例IV的乳液分为两个100.0克的等份。在黑暗的房间中，将0.0150g 8-羟基喹啉加入到实施例IV的乳液中的一份中。将所得的乳液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例43
通过喷涂原型香料乳液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。在环境光照下，用2.0g实施例V的乳液完全地喷涂该发簇。用自来水冲洗该发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400381
Clarifying Shampoo)洗涤该发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。再重复该洗涤/冲洗2次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例44
通过喷涂对照香料乳液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的与实施例VI的发簇区域相同的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。在环境光照下，用2.0g实施例IV的乳液完全地喷涂该发簇。用自来水冲洗该发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(PantenePro-
Figure BPA00001256130400382
Clarifying Shampoo)洗涤该发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。再重复该洗涤/冲洗2次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
邀请了10名消费者的反映研究小组来评价在所述发簇制备后的各种时期(1天、1周、和1个月)的香料强度并且与实施例VI的发簇的香料强度相比较。在全部三个时期中，实施例VI的发簇的香料强度均比实施例VII的发簇大。
实施例45
环糊精水溶液的制备
在搅拌下，向199.1克去离子水和0.30克阴离子表面活性剂3B2的溶液中加入0.30克β-环糊精和0.30克平均取代度为3.3的羟丙基β-环糊精。用稀盐酸溶液或烯氢氧化钠将混合物的pH调至大约5.5至6.0。
实施例46
包含光致酸催化剂的原型环糊精水溶液的制备
将实施例VIII的溶液分为两等份。在黑暗的房间内，向其中一部分中加入0.0150g 8-羟基喹啉。将所得的溶液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例47
通过喷涂环糊精水溶液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。在与实施例-3所述的完全相同的条件下，用实施例VIII的溶液喷涂该发簇。用自来水冲洗该发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(PantenePro-
Figure BPA00001256130400391
Clarifying Shampoo)洗涤该发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。再重复该洗涤/冲洗4次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例48
通过原型喷涂包含光致酸催化剂的环糊精水溶液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的与实施例X的发簇来自于相同区域的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。在与实施例-3所述的完全相同的条件下，用实施例X的溶液喷涂该发簇。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400392
Clarifying Shampoo)洗涤该发簇，用自来水彻底地冲洗该发簇3.0分钟，然后风干至少5小时。再重复该洗涤/冲洗4次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
评价实施例X和XI的全部发簇在减少恶臭的处理方面的有效性。将约90微升的合成体臭组合物均匀地施用在每个发簇上。然后将每个臭处理后的发簇密封在塑料袋中并且使其在环境温度下保持平衡过夜。有资格的气味分类者对每个发簇的恶臭等级进行评价。发现实施例X的发簇存在着比实施例XI的发簇更强的恶臭。
实施例-49
聚乙烯基醇溶液的制备
在搅拌下、85℃下和10分钟内，将4.0克聚乙烯基醇(得自Nippon Gohsei的GH-23)加至96.0克去离子水中，直至形成澄清的溶液。使用前将该溶液放置冷却至室温。
实施例-50
包含光致酸催化剂的原型毛发定型底膏的制备
在黑暗的房间内，向实施例-38的溶液中加入0.0150g 8-羟基喹啉和0.030g过氧化氢(35％的溶液)。将所得的溶液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-50A
包含光致酸催化剂的原型毛发定型底膏的制备
在黑暗的房间内，将0.0150g 8-羟基喹啉加入至实施例-38的溶液中。将所得的溶液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-51
通过喷涂聚乙烯基醇溶液进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。在环境光照下，用2.0g实施例-38的溶液完全喷涂该发簇。用自来水冲洗该发簇60秒然后风干。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400401
Clarifying Shampoo)洗涤该发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。重复进行洗涤/冲洗。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-52
通过喷涂原型毛发定型底膏进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例51中所用的发簇相同的区域。在与实施例51所述的完全相同的条件下，使用实施例-50的原型毛发定型底膏处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-52A
通过喷涂原型毛发定型底膏进行的毛发处理
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后风干。所述发簇来自与实施例51中所用的发簇相同的区域。在与实施例51所述的完全相同的条件下，使用实施例-52A的原型毛发定型底膏处理该发簇。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-52B
实施例-51的发簇与实施例-52和实施例-52A的发簇的比较
对实施例-51、实施例-52、和实施例-52A的发簇的视觉和感觉检查显示出，实施例-52和实施例-52A的发簇比实施例-51的发簇更光滑和有光泽，特别是在靠近发梢时更是如此。
实施例-53
用定型摩丝处理实施例-51的发簇
用定型摩丝处理润湿的实施例-51的全部三个发簇。使用大齿的梳子梳理该发簇两次然后用小齿的梳子梳理一次。用纸巾将发簇轻轻吸干然后用注射器添加摩丝(每克毛发0.25克摩丝)。摩丝完全涂在毛发上然后用摩丝按摩毛发。
该摩丝按照重量百分比具有以下组成：72.73％的水；2.0％的VA 73W(得自BASF的50％PVP/VA共聚物)；10.0％的
Figure BPA00001256130400412
600(得自Dow的PEG-12)；2.0％的环戊硅氧烷(得自Momentive的SF1202)；2.0％的硅氧烷乳剂(得自Toray Silicones的50％的聚二甲基硅氧烷乳液)；0.45％的异硬脂醇聚醚-20；0.50％的苄醇；0.2％的对羟基苯甲酸甲酯；0.12％的乙二胺四乙酸二钠；和10.0％的PropellantA-70(得自Diversified CPC的丙烷/异丁烯)。
在48-52℃下，通过使用
Figure BPA00001256130400414
L4RT匀化器(5000rpm)将除推进剂之外的全部成分混合为均匀的混合物来制备该摩丝。然后将该混合物冷却至25℃，填充至气溶胶容器中，然后加入气溶胶推进剂。
实施例-54
用定型摩丝处理实施例-52的发簇
以与实施例-53所述的完全相同的方案处理实施例52和实施例-52A的全部三个发簇。
实施例-55
实施例53和54的发簇的形状保持评价
将实施例53和54的发簇固定在0.5英寸的
Figure BPA00001256130400415
圆柱形杆的周围然后干燥。从杆上除去干燥的发簇。卷曲的毛发具有初始长度(L0)。将小砝码施用到发簇上然后测量它们的长度(L1)。然后使该发簇松弛得到最终长度(L2)。用(L1-L2)/(L1-L0)来计算发簇的恢复率。实施例-54的发簇的恢复率比实施例-53的发簇高。
实施例-56
用碳酸乙二酯和光致酸催化剂溶液处理毛发来提高刚度。
测量六个单独的毛发纤维的初始刚度。然后，在不与＜550nm波长的光接触时，将该纤维在20％(w/v)的碳酸乙二酯和2％(w/v)的6-氰基-2-萘酚的3∶2的甲醇己烷溶液中浸泡30分钟。浸泡完后，将该毛发纤维与在6-氰基-2-萘酚吸收的波长下(大约300m-350m)具有显著的光强的光源接触。接触完后，冲洗毛发纤维，使其干燥然后再次测量该毛发的刚度。六个毛发纤维的平均刚度显示出了44％的提升。该毛发纤维的扫描电子显微术显示出纤维的表面没有变化。
实施例-57
用聚(丙烯酸)和光致酸催化剂溶液处理毛发来提高刚度。
测量六个单独的毛发纤维的初始刚度。然后，在不与＜550nm波长的光接触时，将该纤维在20％(w/v)的聚(丙烯酸)(分子量大约为10,000)和2％(w/v)的6-氰基-2-萘酚的3∶2的甲醇己烷溶液中浸泡30分钟。浸泡完后，将该毛发纤维与在6-氰基-2-萘酚吸收的波长下(大约300m-350m)具有显著的光强的光源接触。接触完后，冲洗毛发纤维，使其干燥，然后再次测量该毛发的刚度。六个毛发纤维的平均刚度显示出了56％的提升。该毛发纤维的扫描电子显微术显示出纤维的表面没有变化。
实施例-58
用乙基
Figure BPA00001256130400421
唑啉和光致酸催化剂溶液处理毛发来提高刚度。
测量六个单独的毛发纤维的初始刚度。然后，在不与＜550nm波长的光接触时，将该纤维在20％(w/v)的乙基
Figure BPA00001256130400422
唑啉和2％(w/v)的6-氰基-2-萘酚的3∶2的甲醇己烷溶液中浸泡30分钟。浸泡完后，将该毛发纤维与在6-氰基-2-萘酚吸收的波长下(大约300m-350m)具有显著的光强的光源接触。接触完后，冲洗毛发纤维，使其干燥，然后再次测量该毛发的刚度。六个毛发纤维的平均刚度显示出了30％的提升。该毛发纤维的扫描电子显微术显示出纤维的表面没有变化。
实施例-59
用还原剂处理毛发
用5％的硫基乙醇酸铵溶液来处理大约4克的自然毛发(35℃；pH 9.6)10分钟然后用温水彻底地冲洗。然后将该发簇在1％的盐酸水溶液中浸泡10分钟，然后用温水彻底地冲洗10分钟然后风干。
实施例-60
α-甲基苯乙烯和光致酸催化剂溶液的制备
通过向200mL烧杯中加入90.0克甲醇/丙酮(1∶1)、2.0克6-氰基-2-萘酚、和8.0克α-甲基苯乙烯来制备包含α-甲基苯乙烯和光致酸催化剂的溶液。在黑暗的房间内，将所述成分混合5分钟从而制备澄清的溶液。然后将该溶液储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-61
用α-甲基苯乙烯和光致酸催化剂溶液处理还原毛发从而提高刚度
在黑暗的房间中，将实施例-59的发簇在100ml的实施例-60的溶液中浸泡10分钟。然后将该毛发纤维从烧杯中移开然后与在6-氰基-2-萘酚吸收的波长下(大约300m-350m)具有基本光强的光源接触。接触后，冲洗毛发纤维然后使其风干。用实施例-61的方案处理的毛发纤维的硬度(以抗弯曲性确定)比未经处理的毛发纤维高50％。
实施例-62
包含光致酸催化剂的原型皮肤保湿剂的制备
在黑暗的房间内，将0.0150g 8-羟基喹啉加入至实施例-30的溶液中。将所得的溶液放置并储存在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
实施例-63
通过涂布包含光致酸催化剂额原型保湿剂进行的皮肤处理
将专门小组成员分为两组。在环境光照下，第一组的专门小组成员将实施例-30的甘油溶液涂布在手背上并且每天摩擦两次，每次30秒(两周的早晨和晚上)。在环境光照下，第二组的专门小组成员将实施例-62的甘油溶液涂布在手背上并且每天摩擦两次，每次30秒(两周的早晨和晚上)。使用角质含水量测定仪(corneometer)来测量手背上经处理后的区域的含水量(皮肤水合)。
使用角质含水量测定仪对经处理后的区域的测量显示出，使用实施例-62的原型保湿剂的专门小组成员的皮肤比使用实施例-30的甘油溶液的专门小组成员的水合和含水量高。
实施例-64
通过喷涂甘油溶液进行的皮肤处理
在环境光早下，专门小组成员将实施例-31的溶液(或实施例-30的溶液)喷涂在干燥的手部皮肤的一个区域上。喷涂施用15分钟后，用条皂洗涤。5小时内重复该步骤5次。视觉评价显示出，实施例-31的溶液比实施例-30的溶液更有效地保湿皮肤。
实施例-65
用聚(丙烯酸)和光致酸催化剂处理织物
将棉针织物在1％(w/v)的聚(丙烯酸)和100ppm的8-羟基喹啉的溶液中浸泡2分钟。在浸泡期间，将该织物保持在＞550nm的光照下。将该织物从溶液中移开，通过挤压出去过量的流体，将该织物悬挂并与8-羟基喹啉吸收波长下(＞380nm)的环境光接触直至干燥。用水彻底地冲洗该织物然后使其干燥。然后在1kg载荷下，测量经处理的和未经处理的织物的伸展度。未经处理时的平均伸展度为1英寸并且经处理时的平均伸展度为1/4英寸。
实施例-66
用乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸共聚物和光致酸催化剂处理织物
将棉针织物在1％(w/v)的(乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸)共聚物和100ppm的8-羟基喹啉的溶液中浸泡2分钟。在浸泡期间，将该织物保持在＞550nm的光照下。将该织物从溶液中移开，通过挤压出去过量的流体，将该织物悬挂并与8-羟基喹啉吸收波长下(＞380nm)的环境光接触直至干燥。用水彻底地冲洗该织物然后使其干燥。然后在1kg载荷下，测量经处理的和未经处理的织物的伸展度。未经处理时织物的平均伸展度为7/8英寸并且经处理时的平均伸展度为1/4英寸。
实施例-67
用丁四甲酸和光致酸催化剂处理织物
将棉针织物在1％(w/v)的丁四甲酸和100ppm的8-羟基喹啉的溶液中浸泡2分钟。在浸泡期间，将该织物保持在＞550nm的光照下。将该织物从溶液中移开，通过挤压出去过量的流体，将该织物悬挂并与8-羟基喹啉吸收波长下(＞380nm)的环境光接触直至干燥。用水彻底地冲洗该织物然后使其干燥。然后在1kg载荷下，测量经处理的和未经处理的织物的伸展度。未经处理时织物的平均伸展度为1英寸并且经处理时的平均伸展度为3/8英寸。
实施例-68
用柠檬酸和光致酸催化剂处理织物
将棉针织物在1％(w/v)的柠檬酸和100ppm的8-羟基喹啉的溶液中浸泡2分钟。在浸泡期间，将该织物保持在＞550nm的光照下。将该织物从溶液中移开，通过挤压出去过量的流体，将该织物悬挂并与8-羟基喹啉吸收波长下(＞380nm)的环境光接触直至干燥。用水彻底地冲洗该织物然后使其干燥。然后在1kg载荷下，测量经处理的和未经处理的织物的伸展度。未经处理时织物的平均伸展度为1英寸并且经处理时的平均伸展度为1/2英寸。
实施例-69
用聚(丙烯酸)和光致酸催化剂处理粗斜纹棉布织物
将粗斜纹棉布牛仔裤在1％(w/v)的聚(丙烯酸)和100ppm的8-羟基喹啉的溶液中浸泡2分钟。在浸泡期间，将该织物保持在＞550nm的光照下。将该织物从溶液中移开，通过挤压出去过量的流体，将该织物悬挂并与8-羟基喹啉吸收波长下(＞380nm)的环境光接触直至干燥。用水彻底地冲洗该织物然后使其干燥。使用
Figure BPA00001256130400451
Universal Materials Testing Machine评价该织物的伸展度。发现在30N的载荷下，经处理后的织物的伸展度比未经处理的织物的伸展度低了60％。
实施例-70
用聚(丙烯酸)和光致酸催化剂处理褪色的粗斜纹棉布织物
将褪色的粗斜纹棉布织物在1％(w/v)的聚(丙烯酸)和100ppm的8-羟基喹啉的溶液中浸泡2分钟。在浸泡期间，将该织物保持在＞550nm的光照下。将该织物从溶液中移开，通过挤压出去过量的流体，将该织物悬挂并与8-羟基喹啉吸收波长下(＞380nm)的环境光接触直至干燥。用水彻底地冲洗该织物然后使其干燥。使用
Figure BPA00001256130400452
Universal Materials TestingMachine评价该织物的伸展度。发现在30N的载荷下，经处理后的织物的伸展度比未经处理的织物的伸展度低了50％。
实施例-71
用聚(丙烯酸)、乙氧基化的聚(二甲基硅氧烷)和光致酸催化剂处理 褪色的粗斜纹棉布织物
将褪色的粗斜纹棉布织物在1％(w/v)的聚(丙烯酸)、1％的乙氧基化的聚(二甲基硅氧烷)和100ppm的8-羟基1喹啉的溶液中浸泡2分钟。在浸泡期间，将该织物保持在＞550nm的光照下。将该织物从溶液中移开，通过挤压出去过量的流体，将该织物悬挂并与8-羟基喹啉吸收波长下(＞380nm)的环境光接触直至干燥。用水彻底地冲洗该织物然后使其干燥。使用Universal Materials Testing Machine评价该织物的伸展度。发现在30N的载荷下，经处理后的织物的伸展度比未经处理的织物的伸展度低了40％。此外，经处理的织物与(1)未经处理的织物和(2)仅用聚(丙烯酸)处理的织物(实施例-70)相比表面感觉更好。
实施例-72
用聚(丙烯酸)、十二烷醇和光致酸催化剂处理褪色的粗斜纹棉布织物
将粗斜纹棉布织物浸泡在1％(w/v)的聚(丙烯酸)溶液中。在浸泡期间，将该织物保持在＞550nm的光照下。将该织物从溶液中移开，通过挤压出去过量的流体，将该织物悬挂并与8-羟基喹啉吸收波长下(＞380nm)的环境光接触直至干燥。用水彻底地冲洗该织物然后使其干燥。然后将该织物浸泡在1％(w/v)的十二烷醇的50/50THF/水溶液和100ppm的8-羟基喹啉的溶液中。在浸泡期间，将该织物保持在＞550nm的光照下。将该织物从溶液中移开，通过挤压出去过量的流体，将该织物悬挂并与8-羟基喹啉吸收波长下(＞380nm)的环境光接触直至干燥。用水彻底地冲洗该织物然后使其干燥。使用
Figure BPA00001256130400462
Universal Materials Testing Machine评价该织物的伸展度。发现在30N的载荷下，经处理后的织物的伸展度比未经处理的织物的伸展度低了30％。此外，经处理的织物与(1)未经处理的织物和(2)仅用聚(丙烯酸)处理的织物(实施例-70)相比表面感觉更好。
实施例-73
包含(乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸)共聚物和光致酸催化剂的改性硬质表 面清洁剂
将0.1％的(乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸)共聚物(ACP 1001)和100ppm的8-羟基喹啉溶解在可商购获得的Mr.卫生间清洁剂中。然后用改性的Mr.清洁剂清洁黑色瓷砖，然后用水冲洗。然后，通过用水冲洗瓷砖并且测量在环境条件下的干燥时间来评价瓷砖的干燥时间。已发现的是，用改性的Mr.
Figure BPA00001256130400465
清洁后，瓷砖的干燥时间显著地比未经处理的瓷砖短。同样已发现的是，这样缩短的干燥时间在7次冲洗后仍然保持。干燥时间的缩短使得瓷砖上的水渍减少。
实施例-74
包含(苯乙烯磺酸-丙烯酸)共聚物和光致酸催化剂的改性硬质表面清 洁剂
将0.1％的(苯乙烯磺酸-丙烯酸)共聚物和100ppm的8-羟基喹啉溶解在可商购获得的Mr.
Figure BPA00001256130400471
卫生间清洁剂中。然后用改性的Mr.
Figure BPA00001256130400472
清洁剂清洁黑色瓷砖，然后用水冲洗。然后通过用水冲洗并且在冲洗后1分钟对留在瓷砖上的水滴数量进行评分来对瓷砖的水滴形成进行评价。已发现的是，用改性的Mr.
Figure BPA00001256130400473
清洁剂清洁的瓷砖的水滴显著地比未经处理的瓷砖少。同样已发现的是，这样水滴形成的减少在7次冲洗后仍然保持。水渍的减少使得瓷砖的外观更好。
实施例-75
包含
Figure BPA00001256130400474
和光致酸催化剂的改性硬表面清洁剂
将0.1％的
Figure BPA00001256130400475
(可从ISP Inc.商购获得的PVM/MA共聚物的乙基酯)和100ppm的8-羟基喹啉溶解在可商购获得的Mr.
Figure BPA00001256130400476
卫生间清洁剂中。然后用改性的Mr.
Figure BPA00001256130400477
清洁剂清洁黑色瓷砖，然后用水冲洗。然后用肥皂残渣溶液将瓷砖弄脏，所述肥皂残渣溶液通过将皂溶解在20gpg的硬水中来制备。已发现的是，用改性的Mr.Propre清洁的瓷砖上积累的肥皂残渣基本上减少了。
实施例-76
包括(苯乙烯磺酸-丙烯酸)共聚物和光致酸催化剂的玻璃清洁剂
将0.1％的(苯乙烯磺酸-丙烯酸)共聚物和100ppm的8-羟基喹啉溶解在水中。在环境光照下将该溶液喷涂到窗玻璃上，然后用纸巾将玻璃擦干。已发现用这种方式处理的玻璃的水接触角非常低(＜20度)。同样观察到当用水冲洗时，该玻璃表现出薄膜效应。该水薄膜防止了窗玻璃上小水滴的形成。小水滴形成的减少降低了在经清洁后的玻璃上拖影和水印形成的发生率。
实施例-77
制备以下基础口腔护理配方：
实施例-78
亲水性表面改性
向基础配方中加入100ppm的8-羟基喹啉和1％的(丙烯酸-苯乙烯磺酸)共聚物。用这个配方刷牙从而为牙齿提供亲水性的表面，所述牙齿与基础配方相比抗微生物沉积和牙齿变色。
实施例-79
亲水性表面改性
向基础配方中加入100ppm的8-羟基喹啉和1％的聚(乙烯醇)。用这个配方刷牙从而为牙齿提供亲水性的表面，所述牙齿与基础配方相比抗微生物沉积和牙齿变色。
实施例-80
疏水性表面改性
向基础配方中加入100ppm的8-羟基喹啉和1％的硬脂酸。用这个配方刷牙从而为牙齿提供疏水性的表面，所述牙齿与基础配方相比抗微生物沉积。
实施例-81
包含8-羟基喹啉的洗去型毛发调理剂的制备
室温下，向100g具有下面给出的组合物的调理剂中加入0.0150g 8-羟基喹啉并混合10分钟。然后将该混合物放置在不透明的瓶内，使得产物不与任何光接触。
调理剂组合物A1
硬脂酰氨基丙基二甲胺              2.00％
L-谷氨酸                          0.64％
鲸蜡醇                            6.00％
硬脂醇                            4.00％
聚二甲基硅氧烷/环状聚甲基         3.00％
硅氧烷混合物
Kathon CG                         0.03％
苄醇                              0.50％
对羟基苯甲酸甲酯                  0.20％
对羟基苯甲酸丙酯                  0.10％
乙二胺四乙酸二钠                  0.13％
香料                              0.50％
水                                82.90％
实施例-82
用实施例A的洗去型调理剂处理漂白后的毛发
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后冲洗。添加0.4ml实施例A的调理剂(包含8-羟基喹啉)，在环境光照下按摩进入毛发30秒，然后用水冲洗。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400491
ClarifyingShampoo)洗涤该发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。再重复该洗涤/冲洗5次。用另外两个同样的发簇(来自同样的区域)重复该步骤。
实施例-83
用洗去型调理剂组合物A1处理漂白后的毛发
将20cm长(4.0克)的发簇用漂白剂溶液氧化、洗涤然后冲洗。添加0.4ml调理剂组合物A1(不包含8-羟基喹啉)，在环境光照下按摩进入毛发30秒，然后用水冲洗。然后，用清洁洗发剂(Pantene Pro-
Figure BPA00001256130400501
ClarifyingShampoo)洗涤该发簇，用流动的自来水彻底冲洗3.0分钟，然后风干至少5小时。再重复该洗涤/冲洗5次。用另外两个相同的发簇(来自与实施例82相同的区域)重复该步骤。
实施例-84
毛发接触角的测定方法
从发簇中随机抽取两根毛发纤维，在受控的温度下(大约22-25℃和20-25％的湿度)将其将连结到两对锚上(间隔3cm)，使得该纤维间隔0.20微米并且互相平行。使用微注射器将0.20微升的去离子水滴(±0.02微升)放置在所述两根毛发纤维上。使用数字照相机/软件(型号FTA32)从侧面拍摄水滴的视频图像。测量水滴在毛发纤维上的初始接触角。典型的处理剂测量包括在三个发簇、每个发簇四个纤维对、和跨越每个纤维对的五个位置上所测量的60个接触角的平均数。该方法的误差为大约1-2％。
使用这种方法测量实施例3、4、5、6、11、12、15、16、19、20、22、23、25、26、B、和C中的经处理后的毛发的接触角。为了比较，同样测试了各种性质的(原始的、轻度氧化的、和漂白的)毛发的基准接触角数据。在表1和图7中给出了相应的测量数据。
表1：毛发接触角
Figure BPA00001256130400502
Figure BPA00001256130400511
主要论述了本文所述的组合物和方法在毛发、皮肤和织物基底方面的各种实施方案。然而，公知的是，以下权利要求中示出的本发明没有将应用限制到任何具体的基底。如本领域的普通技术人员公知的，以下权利要求中示出的本发明可用于任何基底，因此本文所述的组合物和方法可用于处理这些基底。这些基底的非限制性实施例包括例如织物、纸材、木材、塑料、玻璃、瓷砖、石材、混凝土、砖块、其它陶瓷、和复合材料。
尽管本文已经对各种实施方案进行了描述，但是本领域的普通技术人员在考虑本发明公开的内容的情况下可对那些实施方案进行许多修改和变型。例如，可采用不同类型的活性组分和光催化剂。同样地，在将材料公开为适宜的基底的情况下(例如人的或动物的毛发或皮肤)，可使用其它材料(例如合成毛发纤维或皮肤材料)。前述说明书和以下权利要求旨在覆盖全部这些修改和变型。
不应将本文所公开的量纲和值理解为对所引用精确值的严格限制。相反，除非另外指明，每个这样的量纲旨在表示所引用的值和围绕该值功能上等同的范围。例如，所公开的尺寸“40mm”旨在表示“约40mm”。
除非明确地指出不包括在内或换句话讲限制，本文所引用的每篇文献，包括任何交叉引用的或相关的专利或专利申请，均特此以引用方式全文并入本文。任何文献的引用不是对其作为本文所公开或受权利要求保护的任何发明的现有技术的认可，或者对其自身，或者与任何其它的参考文献的任何组合，或者参考、提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，当本文件中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文件中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予所述术语的含义或定义。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但是对那些本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下可作出许多其它的更改和修改。因此，有意识地在附加的权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (4)

1.一种改性毛发的方法，所述方法包括：
形成乳液或分散液，所述乳液或分散液包含至少一种脂肪醇和至少一种光催化剂，其中所述光催化剂能够在暴露于光时生成酸，且所述乳液或分散液包含颗粒，其中所述颗粒的尺寸小于500纳米；
向毛发上施用所述乳液或分散液；
使所述光催化剂和所述脂肪醇物质暴露于光以在至少一种脂肪醇的一种或多种官能团和试剂之间形成共价连接，所述试剂选自由下列组成的组：不同的活性物质、毛发以及它们的组合，
其中，所述光催化剂为8-羟基喹啉，并且其中所述光催化剂以按所述组合物的总重量计0.00050％至10％的量存在。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述共价连接介于至少一种活性物质的一个或多个官能团和不同的活性物质之间以形成产物。
3.如权利要求1所述的方法，其中使所述产物进一步与毛发反应。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述共价连接是至少一种活性物质的一个或多个官能团与毛发之间的酯化反应。
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