CN102089036B - 包含三类聚硅氧烷的头发调理组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水性组合物，其包含0.01重量％至5重量％的烷基改性的聚硅氧烷，该烷基改性的聚硅氧烷包含至少一个从至少一个形成聚合物骨架的硅原子伸出的具有C6或更大的烃基链长度的侧链烷基；组合物进一步包含另外的聚硅氧烷成分，所述另外的聚硅氧烷成分包括：(i)50重量％至95重量％的另外的聚硅氧烷成分，即在25℃下具有至少100,000mm2/秒的粘度的第二聚硅氧烷，和(ii)5重量％至50重量％的另外的聚硅氧烷成分，即官能化的聚硅氧烷。本发明还公开了一种减少卷曲的方法。

Description

包含三类聚硅氧烷的头发调理组合物
本发明涉及一种改进的头发组合物。
尽管已有现有技术，但仍然需要能够防止头发洗净和干燥后的卷曲(frizzing)的组合物。
因此，在第一方面，本发明提供了一种水性组合物，其包含0.01重量％至5重量％的为烷基改性聚硅氧烷的第一聚硅氧烷，该组合物进一步包含另外的聚硅氧烷成分，所述另外的聚硅氧烷成分包括：(i)50重量％至95重量％的另外的聚硅氧烷成分，即在25℃下具有至少100,000mm2/秒的粘度的第二聚硅氧烷，和(ii)5重量％至50重量％的为官能化聚硅氧烷的另外的聚硅氧烷成分。
“烷基改性的聚硅氧烷”一般是指有机硅氧烷聚合物，其中至少一个具有C6或更大的烃基链长度的侧链烷基从至少一个形成聚合物骨架的硅原子伸出。
在环境条件下，烷基改性的聚硅氧烷的物理形态一般随分子参数诸如分子中烷基的链长度、烷基(除了甲基)的数目和聚硅氧烷骨架分子量从蜡至流体变化。
本文所用的术语“环境条件”指一个大气压的压力、50％的相对湿度和25℃的周围条件。
用于本发明的优选的烷基改性聚硅氧烷在环境条件下为流体。
用于本发明的优选的烷基改性聚硅氧烷具有10,000至450,000、更优选60,000至110,000道尔顿的数均分子量(Mn)。
用于本发明头发护理组合物的合适的烷基改性聚硅氧烷可以由通式(I)化学表示：
(CH3)3Si-O-[Si(CH3)(R)O]m-[Si(CH3)2O]n-Si(CH3)3(I)
其中m具有1至450的值，n具有1至3000的值，R为8至60个碳原子的一价烷基。
在通式(I)中，-[Si(CH3)2O]-单元之间通常随机散布有-[Si(CH3)(R)O]-单元，m和n通常为根据聚合过程性质的平均值。
用于本发明的通式(I)的优选材料具有40至100、更优选50至80的m值。
用于本发明的通式(I)的优选材料具有500至1400、更优选700至1200的n值。
用于本发明的通式(I)的优选材料具有15∶85至1∶99、更优选10∶90至5∶95的m∶n的比例。
在用于本发明的通式(I)的优选材料中，R是具有8至22、更优选8至14、最优选10至12个碳原子的直链烷基。
优选地，本发明的烷基改性聚硅氧烷是乳化的。
制备适用于本发明的烷基改性聚硅氧烷的方法是本领域已知的，且例如在EP495596和WO91/09586中有描述。
适用于本发明的烷基改性聚硅氧烷也可以从聚硅氧烷的供应商购买，诸如MomentivePerformanceMaterials，Inc.(Wilton，Connecticut，USA)和DowCorningCorporation(Midland，Michigan，USA)。
本发明的组合物中的烷基改性聚硅氧烷的乳化微粒通常可以具有0.1至10、优选1至4微米的Sauter平均微粒直径(D3，2)。
一种合适的测量Sauter平均液滴直径(D3，2)的方法是使用例如激光粒度仪(MalvernMastersizer)的仪器的激光散射法。
也可以使用任何上述的烷基改性聚硅氧烷的混合物。
用于本发明的组合物的烷基改性聚硅氧烷可以从聚硅氧烷的供应商(诸如上述的那些)作为预形成的聚硅氧烷乳液购得。这种预形成的聚硅氧烷乳液的应用是优选的，因为其易于处理和控制聚硅氧烷的微粒大小。这种预形成的聚硅氧烷乳液通常会进一步包含合适的乳化剂，诸如阴离子或非离子表面活性剂，且可以通过化学乳化工艺诸如乳液聚合或通过使用高剪切混合器的机械乳化来制备。
以烷基改性聚硅氧烷的总重量基于组合物的总重量计，本发明的头发护理组合物中的烷基改性聚硅氧烷的总量一般为0.01至5％，优选0.05至2％，更优选0.1至1.5％。
优选地，组合物包括0.1重量％至20重量％的另外的聚硅氧烷成分。
优选地，另外的聚硅氧烷成分具有0.004至100μm、更优选0.004至20μm和最优选0.004至10μm的平均微粒尺寸。
优选地，另外的聚硅氧烷成分为机械乳液的形式。
合适的另外的聚硅氧烷成分可以从DowCorning以DC7134的名称商购得到。
优选地，第二聚硅氧烷是一种胶，并在25℃下具有至少500,000mm2/秒的粘度。优选地，第二聚硅氧烷具有至少200,000道尔顿的分子量。
优选地，第二聚硅氧烷是聚二甲基硅氧烷。
优选地，官能化的聚硅氧烷在25℃下具有小于500,000mm2/秒的粘度。优选地，官能化的聚硅氧烷具有小于200,000道尔顿的分子量。
优选地，官能化的聚硅氧烷是氨基官能化的聚硅氧烷。优选地，氨基官能化的聚硅氧烷具有0.3至8、优选0.5至4的氨基官能度摩尔百分比。
优选地，聚硅氧烷成分中第二聚硅氧烷与官能化的聚硅氧烷的重量比为15∶1至1∶1，优选5∶1至1∶5。
本发明的组合物可以是任何头发护理组合物，例如，洗发剂、调理剂(conditioner)、发膜或用作头发清洁方案的一部分的这种组合物。优选地，组合物是调理组合物或调理洗发剂。更优选地，它是用于头发处理(通常洗发(shampooing)后)和随后清洗的专用的调理组合物。
这种调理剂包括一种或多种化妆上可以接受和适于头发局部应用的调理表面活性剂。
合适的调理表面活性剂选自单独或混合使用的阳离子表面活性剂。例子包括季铵氢氧化物或其盐类，例如氯化物。
用于本发明的头发调理剂中的合适的阳离子表面活性剂包括鲸蜡基三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基氯化铵、鲸蜡基氯化吡啶、四甲基氯化铵、四乙基氯化铵、辛基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、辛基二甲基苄基氯化铵、癸基二甲基苄基氯化铵、硬脂基二甲基苄基氯化铵、二(十二烷基)二甲基氯化铵、二(十八烷基)二甲基氯化铵、牛脂基三甲基氯化铵、椰油基三甲基氯化铵及其相应的氢氧化物。其他合适的阳离子表面活性剂包括那些CTFA命名为Quaternium-5、Quaternium-31和Quaternium-18的材料。上述任意材料的混合物也可能是合适的。用于本发明的头发调理剂中的尤其有用的阳离子表面活性剂是鲸蜡基三甲基氯化铵，例如，可从Henkel以DEHYQUART的名称商购得到。
在本发明的调理剂中，阳离子表面活性剂的含量占组合物重量的优选0.01-10％、更优选0.05-5％、最优选0.1-2％。
本发明的调理剂有利地含有脂肪醇物质。在调理组合物中组合使用脂肪醇物质和阳离子表面活性剂被认为是特别有利的，因为这导致形成阳离子表面活性剂分散于其中的层状相。
代表性的脂肪醇包括8-22个碳原子，更优选16-20个碳原子。合适的脂肪醇的例子包括鲸蜡醇、硬脂醇及其混合物。这些物质的使用的有利之处还在于它们有助于本发明的组合物的整体调理性能。
本发明的调理剂中的脂肪醇物质的含量一般是占组合物重量的0.01％至10％，优选0.1％至5％。阳离子表面活性剂与脂肪醇的重量比适当地是10∶1至1∶10，优选4∶1至1∶8，最佳是1∶1至1∶4。
聚硅氧烷是本发明头发处理组合物中特别优选的成分。特别地，本发明的头发洗发剂和调理剂优选还包含用于改善调理性能的聚硅氧烷乳化微粒。聚硅氧烷在组合物的水性基质中是不可溶的，因而以乳化形式存在，其中聚硅氧烷作为分散微粒存在。
合适的聚硅氧烷包括聚二有机硅氧烷，特别是CTFA名称为二甲基硅油(dimethicone)的聚二甲基硅氧烷。CTFA名称为聚二甲基硅氧烷醇(dimethiconol)的含有羟基端基的聚二甲基硅氧烷也适用于本发明的组合物(特别是洗发剂和调理剂)。如WO96/31188所述的具有低交联度的聚硅氧烷胶(siliconegum)也适用于本发明的组合物。这些物质可以赋予头发体量(body)、丰盈(volume)和可定型性，以及良好的湿和干调理性。
乳化聚硅氧烷自身(不是乳液或最终的头发调理组合物)的粘度通常为至少10,000cst。一般而言，我们发现，调理性能随着粘度增加而增加。因此，聚硅氧烷自身的粘度优选为至少60,000cst，最优选为至少500,000cst，理想地为至少1,000,000cst。优选地，为了容易配制，粘度不超过109cst。
用于本发明的头发洗发剂和调理剂中的乳化聚硅氧烷的平均聚硅氧烷微粒尺寸通常小于30微米、优选小于20微米、更优选小于10微米。我们已经发现，减小微粒尺寸通常改善调理性能。最优选地，组合物中乳化聚硅氧烷的平均聚硅氧烷微粒尺寸小于2微米，理想地为0.01-1微米。具有≤0.15微米的平均聚硅氧烷微粒尺寸的聚硅氧烷乳液通常被称为微乳液。
微粒尺寸可以使用来自MalvernInstruments的2600DParticleSizer通过激光散射技术测量。
用于本发明的合适的聚硅氧烷乳液还可以以预乳化形式商购。
合适的预形成的乳液的例子包括乳液DC2-1766、DC2-1784和微乳液DC2-1865和DC2-1870，它们均可从DowCorning购买。这些都是聚二甲基硅氧烷醇的乳液/微乳液。还可以获得预乳化形式的交联的聚硅氧烷胶，其对配制的容易性是有利的。优选的例子为从DowCorning获得的材料DCX2-1787，其是交联的聚二甲基硅氧烷醇胶的乳液。进一步优选的例子是从DowCorning获得的物质DCX2-1391，其是交联的聚二甲基硅氧烷醇胶的微乳液。
在本发明的洗发剂和调理剂中包含的进一步优选的聚硅氧烷类型是氨基官能化聚硅氧烷。“氨基官能化聚硅氧烷”是指含至少一个伯胺、仲胺或叔胺基团或季铵基团的聚硅氧烷。
合适的氨基官能化聚硅氧烷的例子包括：
(i)CTFA名称为“氨基封端聚二甲基硅氧烷(amodimethicone)”的聚硅氧烷，具有以下通式：
HO-[Si(CH3)2-O-]x-[Si(OH)(CH2CH2CH2-NH-CH2CH2NH2)-O-]y-H
其中，x和y为取决于聚合物的分子量的数值，通常使得分子量为大约5,000-500,000。
(ii)具有以下通式的聚硅氧烷：
R′aG3-a-Si(OSiG2)n-(OSiGbR′2-b)m-O-SiG3-a-R′a
其中：G选自H、苯基、OH或C1-8烷基如甲基；
a为0或1-3的整数，优选0；
b为0或1，优选1；
m和n为使得(m+n)为1-2000、优选为50-150的数值；
m为1-2000、优选1-10的数值；
n为0-1999、优选49-149的数值，和
R’为式-CqH2qL的单价基团，其中，q为2-8的数值，L为选自以下基团的氨基官能团：
-NR″-CH2-CH2-N(R″)2
-N(R″)2
-N+(R″)3A-
-N+H(R″)2A-
-N+H2(R″)A-
-N(R″)-CH2-CH2-N+H2(R″)A-
其中，R”选自H、苯基、苄基或饱和单价烃基如C1-20烷基，和
A为卤素离子，例如氯离子或溴离子。
对应上式的合适的氨基官能化聚硅氧烷包括如下所述的被称为“三甲基甲硅烷氨基聚二甲基硅氧烷”的那些聚硅氧烷，其是充分水不溶的以使得适用于本发明的组合物中：
Si(CH3)3-O-[Si(CH3)2-O-]x-[Si(CH3)(R-NH-CH2CH2NH2)-O-]y-Si(CH3)3
其中，x+y为大约50-大约500的数值，其中R为具有2-5个碳原子的亚烷基。优选地，数值x+y为大约100-大约300。
(iii)具有以下通式的季铵聚硅氧烷聚合物：
{(R1)(R2)(R3)N+CH2CH(OH)CH2O(CH2)3[Si(R4)(R5)-O-]n-Si(R6)(R7)-(CH2)3-O-CH2CH(OH)CH2N+(R8)(R9)(R10)}(X-)2
其中，R1和R10可以相同或不同，且可以独立地选自H、饱和或不饱和长或短链烷(烯)基、支链烷(烯)基和C5-C8环系统；
R2至R9可以相同或不同，且可以独立地选自H、直链或支链低级烷(烯)基和C5-C8环系统；n为大约60-大约120、优选为大约80的数值，和
X-优选为醋酸根，但也可以为例如卤素离子、有机羧酸根、有机磺酸根等。该类型的合适的季铵聚硅氧烷聚合物在EP-A-0530974中有描述。
适用于本发明的洗发剂和调理剂中的氨基官能化聚硅氧烷的胺官能度摩尔％通常为大约0.1-大约8.0摩尔％，优选为大约0.1-大约5.0摩尔％，最优选为大约0.1-大约2.0摩尔％。一般而言，胺的浓度应该不超过大约8.0摩尔％，因为我们发现胺的浓度过高对于总的聚硅氧烷的沉积、继而对调理性能是有害的。
氨基官能化聚硅氧烷的粘度并非特别重要的，可适当地为大约100-大约500,000cst。
适用于本发明的氨基官能化聚硅氧烷的具体例子为氨基聚硅氧烷油DC2-8220、DC2-8166、DC2-8466和DC2-8950-114(均来自DowCorning)和GE1149-75(来自GeneralElectricSilicones)。
包含非离子和/或阳离子表面活性剂的氨基官能化聚硅氧烷油的乳液也是合适的。洗发剂组合物中这样的预形成的乳液的平均氨基官能化聚硅氧烷的微粒尺寸合适地小于30微米、优选小于20微米、更优选小于10微米。此外，我们已经发现减小微粒尺寸一般会改善调理性能。组合物中氨基官能化聚硅氧烷的平均微粒尺寸最优选小于2微米、理想地为0.01-1微米。具有≤0.15微米的平均聚硅氧烷微粒尺寸的聚硅氧烷乳液通常被称为微乳液。
氨基官能化聚硅氧烷的预形成乳液还可从聚硅氧烷油的供应商如DowCorning和GeneralElectric购买。具体例子包括DC929CationicEmulsion、DC939CationicEmulsion和非离子乳液DC2-7224、DC2-8467、DC2-8177和DC2-8154(均来自DowCorning)。
用于本发明的季铵聚硅氧烷聚合物的例子为来自Goldschmidt的材料K3474。
加入本发明组合物中的聚硅氧烷的总量取决于需要的调理水平和使用的物质。尽管这些限度不是绝对的，但优选的量为总组合物重量的大约0.01％-大约10％。下限取决于实现调理的最低水平，上限取决于避免使头发和/或皮肤变得不可接受的油腻的最高水平。
我们已经发现，聚硅氧烷总量的合适的水平为总组合物重量的0.3-5％，优选为0.5-3％。
本发明的组合物可以包括通常用于头发处理配方中的任何其他成分。这些其他成分可以包括粘度调节剂、防腐剂、着色剂、多元醇如甘油和聚丙二醇、螯合剂如EDTA、抗氧化剂如维生素E醋酸酯、芳香剂、抗微生物剂和遮光剂。这些成分的每种的量足以实现其用途。所包含的这些可选择的成分的含量通常独立地最高为总组合物重量的大约5％。
优选地，本发明的组合物还包含适于头发护理的佐剂。所包含的该成分的含量各自通常为总组合物重量的最高达2％、优选最高达1％。
合适的头发护理佐剂为：
(i)天然头发根部营养物，例如氨基酸和糖。合适的氨基酸的例子包括精氨酸、半胱氨酸、谷氨酰胺、谷氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、丝氨酸和缬氨酸，和/或其前体和衍生物。氨基酸可以单独、混合或以肽的形式(例如二肽和三肽)添加。氨基酸还可以以蛋白质水解产物的形式(例如角蛋白或胶原水解产物)添加。合适的糖为葡萄糖、右旋糖和果糖。这些可以单独或以例如水果提取物的形式添加。
(ii)头发纤维有益剂。例子为：
-用于保湿纤维和维持角质层(cuticle)完整性的神经酰胺。神经酰胺可从天然来源提取获得，或为合成的神经酰胺和假神经酰胺。优选的神经酰胺为来自Quest的CeramideII。神经酰胺的混合物也是合适的，例如来自LaboratoiresSerobiologiques的CeramidesLS。
-用于角质层修复和损害预防的游离脂肪酸。例子为支链脂肪酸如18-甲基二十烷酸和该系列的其他同系物、直链脂肪酸如硬脂酸、肉豆蔻酸和棕榈酸，和不饱和脂肪酸如油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。优选的脂肪酸是油酸。脂肪酸可以单独、混合或以来自例如羊毛脂的提取物的混合物的形式加入。
还可以使用上述任意活性成分的混合物。
通过以下非限制性的实施例进一步说明本发明，其中，除非另有说明，所有引用的百分比都是基于总重量的重量百分比。
在第二方面，提供了一种通过向头发施用根据本发明的第一方面的组合物来防止头发卷曲的方法。
实施例1
根据本发明的实施方式的组合物。它是通过标准方法制造的。
*来自Momentive的HUJ-7419聚硅氧烷乳液(INCI名称是烷基甲基聚硅氧烷)
**7134是来自DowCorning的DC5-71349∶1600K/8566CTAC70％(INCI名称是聚二甲基硅氧烷/氨基聚硅氧烷乳液)。
实施例2
一种本发明的实施方式的组合物和两种非本发明组合物之间的比较。
要求小组成员比较用测试组合物清洗和干燥的假发与代表高和低卷发的标准物。
组合物 卷曲值(误差)
3％HUJ 6.5(1.0)
3％HUJ，3％DC 7134 3.1(1.1)
3％DC 7134 6.9(0.7)
表中的结果显示，烷基改性的聚硅氧烷和氨基聚硅氧烷每种都产生一定程度的卷曲减少，而烷基改性的聚硅氧烷和氨基聚硅氧烷的混合物令人惊讶地产生卷曲的显著减少。低的值代表低的卷曲。

Claims (14)

1.一种水性组合物，其包含0.01重量％至5重量％的烷基改性的聚硅氧烷，该烷基改性的聚硅氧烷包括至少一个从至少一个形成聚合物骨架的硅原子伸出的具有C6或更大的烃基链长度的侧链烷基，所述组合物进一步包含0.1重量％至20重量％的另外的聚硅氧烷成分，所述另外的聚硅氧烷成分包括：
(i)50重量％至95重量％的另外的聚硅氧烷成分，即在25℃下具有至少100,000mm2/秒的粘度的第二聚硅氧烷，其中所述第二聚硅氧烷是聚二甲基硅氧烷，和
(ii)5重量％至50重量％的另外的聚硅氧烷成分，即官能化的聚硅氧烷，其中所述官能化的聚硅氧烷是氨基官能化的聚硅氧烷，
其中所述烷基改性聚硅氧烷由通式(I)化学表示：(CH3)3Si-O-[Si(CH3)(R)O]m-[Si(CH3)2O]n-Si(CH3)3，其中m为50至80，n为700至1200。
2.根据权利要求1的组合物，其中，所述第二聚硅氧烷是一种胶，并在25℃下具有至少500,000mm2/秒的粘度。
3.根据前述权利要求中的任一项的组合物，其中，所述官能化的聚硅氧烷在25℃下具有低于500,000mm2/秒的粘度。
4.根据权利要求1或2的组合物，其中，所述第二聚硅氧烷具有至少200,000道尔顿的分子量。
5.根据权利要求1或2的组合物，其中，所述官能化的聚硅氧烷具有小于200,000道尔顿的分子量。
6.根据权利要求1或2的组合物，其中，所述另外的聚硅氧烷成分具有0.004至100μm的平均D3，2微粒尺寸。
7.根据权利要求1的组合物，其中，所述氨基官能化的聚硅氧烷具有0.3至8的氨基官能度摩尔百分比。
8.根据权利要求1的组合物，其中，所述氨基官能化的聚硅氧烷具有0.5至4的氨基官能度摩尔百分比。
9.根据权利要求1或2的组合物，其中，所述聚硅氧烷成分中所述第二聚硅氧烷与官能化的聚硅氧烷的重量比为15∶1至1∶1。
10.根据权利要求1或2的组合物，其中，所述聚硅氧烷成分中所述第二聚硅氧烷与官能化的聚硅氧烷的重量比为5∶1至1∶5。
11.根据权利要求1或2的组合物，其中，所述聚硅氧烷成分为机械乳液的形式。
12.根据权利要求1或2的组合物，其是头发调理组合物。
13.根据权利要求1或2的组合物，其是调理洗发剂。
14.一种通过向头发施用前述权利要求中的任一项的组合物然后洗发和漂洗来防止或减少头发卷曲的方法。
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