CN102481236A - 使角蛋白纤维永久变形的方法 - Google Patents

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CN102481236A CN2009801612981A CN200980161298A CN102481236A CN 102481236 A CN102481236 A CN 102481236A CN 2009801612981 A CN2009801612981 A CN 2009801612981A CN 200980161298 A CN200980161298 A CN 200980161298A CN 102481236 A CN102481236 A CN 102481236A
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Abstract

本发明涉及使角蛋白纤维永久变形的方法，包含步骤：给角蛋白纤维提供机械张力用于变形；将包含一种或几种下式离子源的组合物应用于角蛋白纤维上：其中X是选自O-、OH、NH2、O-OH和O-COO-的基团；然后将角蛋白纤维置于闭合空间中；然后加热角蛋白纤维。本发明还涉及用于以上方法的试剂和试剂盒。

Description

使角蛋白纤维永久变形的方法
技术领域
本发明涉及使角蛋白纤维比如头发永久变形的方法，以及用于该方法的试剂和试剂盒。
背景技术
如今有许多市售的护发产品，以容易地定型、卷曲(texturize)和为头发、特别是稀疏头发增加一些重量，其中可提到的实例是泡沫和定型胶或喷发胶(hair lacquer)。这些产品使头发能够成形，但由洗发剂清除，因此需要基于每天地应用。
获得头发持久变形的最普通技术由以下步骤组成：在第一步中，用包含合适还原剂的组合物打开角蛋白S-S二硫键(胱氨酸)(还原步骤)，然后一旦由此处理的头发已被冲洗(通常用水)后，在第二步中再形成所述二硫键，这通过将氧化组合物应用于预先已被置于例如用卷发夹的张力下的头发上(氧化步骤，也称为固定步骤)以便给予头发最终的理想形状。
与通过用泡沫、定型胶或发漆将头发临时再成形的常用简单方法相比，通过比如上文解释的化学处理赋予头发的新形状相对持久，特别耐受用水或洗发剂的洗涤操作。
已提出用于上述化学处理的许多组合物和方法。通常，它们在处理当天提供良好性能。
发明内容
但是，在上述化学处理方法中有以下各种缺点，从消费者期待的观点来看可能不适合：
-抗环境应激(来自冲刷、频繁洗发剂、光暴露、高湿度等的机械约束)的持久性不足；
-对天然头发的烫发效率不足；
-头发高水平降解，尤其是重复应用或与其它化学处理比如氧化染色组合时；
-长的处理时间；和
-在烫发过程中和之后巯基化合物的臭味。
由此，本发明的一个目的是提供角蛋白纤维比如头发的新的永久变形方法，其提供良好的卷发持久性。
本发明另一个目的是通过以上角蛋白纤维的新的永久变形方法为天然头发提供强的烫发效率。
本发明另一个目的是通过角蛋白纤维的永久变形方法防止高水平的头发损伤。
本发明又一个目的是减小角蛋白纤维的常规永久变形方法需要的时间，提供角蛋白纤维的快速永久成形方法。
本发明又一个目的是防止巯基化合物衍生的臭味，所述化合物通常用于角蛋白纤维的常规永久变形方法中。
本发明的上述目的可通过使角蛋白纤维永久变形的方法实现，该方法包含步骤：
给角蛋白纤维提供机械张力用于变形；
将包含一种或几种下式离子源的组合物应用于角蛋白纤维上：
Figure BPA00001516275600021
其中
X是选自O-、OH、NH2、O-OH和O-COO-的基团；
然后将角蛋白纤维置于闭合空间内；然后加热角蛋白纤维。
以上方法可进一步包含在将组合物应用于角蛋白纤维上的步骤之后和/或加热角蛋白纤维步骤之后冲洗角蛋白纤维。
闭合空间可通过至少一种被覆工具(coating means)形成。被覆工具可以坚硬或柔软。被覆工具可包含至少一种选自膜和片的成员。
机械张力可通过至少一种选自卷发夹、卷发筒、板和烙铁的再成形工具(reshaping means)提供。
在以上方法中，在加热角蛋白纤维步骤过程中可将角蛋白纤维在50℃-250℃加热。可将角蛋白纤维通过至少一种加热器加热，该加热器提供选自热空气、热蒸气、高频感应加热、微波加热、红外线照射、激光和闪光灯照射的至少一种。被覆工具和/或再成形工具可包含加热器。
相对于组合物总重量，用于以上方法的组合物可包含总量为0.1-40％重量的本发明离子源。组合物的pH可为6-11。离子可选自碳酸盐、碳酸氢盐、氨基甲酸盐、过氧碳酸盐。
以上方法可不包含氧化角蛋白纤维的步骤。
本发明另一方面是使角蛋白纤维一步永久变形的试剂，该角蛋白纤维将在闭合空间中加热，试剂包含一种或几种下式离子源：
Figure BPA00001516275600031
其中
X是选自O-、OH、NH2、O-OH和O-COO-的基团。
本发明还涉及使角蛋白纤维永久变形的试剂盒，包含：
一种设备，包含
至少一种再成形工具以给角蛋白纤维提供机械张力，
至少一种被覆工具以形成闭合空间，和
至少一种加热器以加热闭合空间中的角蛋白纤维；
和
包含一种或几种下式离子源的组合物：
Figure BPA00001516275600032
其中
X是选自O-、OH、NH2、O-OH和O-COO-的基团。
实施本发明的最佳方式
为了获得良好性能，角蛋白纤维比如头发的常规烫发产品含有相对高浓度的一种或多种还原剂，并具有高碱度。例如，巯基乙酸，本领域常用的还原剂之一，典型地在可为11或更大的pH下以6-11wt％浓度使用。
另外，一些技术在角蛋白纤维还原步骤过程中使用加热过程以增加此类还原剂的化学作用。这些技术使用热空气/热蒸气/远红外线加热在例如塑料卷发筒上卷起的角蛋白纤维。因为加热过程是在开放环境中进行，所以将角蛋白纤维加热最高至小于50℃，而不能进一步加热，这是因为在角蛋白纤维中水或湿气的蒸发。在加热步骤结束时，将还原的角蛋白纤维冲洗、氧化并再次冲洗。采用这种加热过程的优点是与经典冷烫过程相比在烫发性能和卷发持久方面有小的改善。
但是，为了获得更好的性能，必需较高浓度的强还原剂以及强碱条件。因此，角蛋白纤维经历显著或严重的降解，当考虑到重复应用或进一步化学处理(例如烫发和染发)时这不是消费者的优选。
在努力研究之后，发明人已发现，通过在角蛋白纤维的永久变形处理过程中使用包含特定离子源的组合物联合特定加热过程，可以获得更好的烫发性能，不产生角蛋白纤维的显著或严重降解。
以上特定加热过程是在关闭或闭合环境中进行，其限制水或湿气从角蛋白纤维蒸发，维持角蛋白纤维在更高温下处于湿润状态。因此，处理的角蛋白纤维显示好的卷发持久性和好的烫发效率。
用于本发明的组合物不需要含有任何还原剂比如巯基化合物。因此，可防止还原剂衍生的臭味。而且，可防止角蛋白纤维降解，因为不需要强碱。
根据本发明，不再需要氧化步骤以形成稳定的永久性波浪形态，与经典烫发方法不同。由此，通过以上新组合物与以上新加热过程的组合可实现一步方法。这可以相当大地减小角蛋白纤维永久变形方法需要的时间。
(组合物)
用于本发明的组合物包含一种或几种下式离子源：
Figure BPA00001516275600051
其中
X是选自O-、OH、NH2、O-OH和O-COO-的基团。
这些离子的合适来源可以是无机盐比如碳酸根、过氧碳酸根、氨基甲酸根、碳酸氢根离子的钠、钾、锂、钙、镁、钡和铵盐及其混合物。作为以上无机盐的实例，可提到碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、碳酸锂、碳酸氢锂、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、碳酸铵、碳酸氢铵及其混合物。
这些离子的合适来源还可以是有机盐比如碳酸根、过氧碳酸根、氨基甲酸根、碳酸氢根离子的有机碱盐及其混合物。作为以上有机盐的实例，可提到氨基酸碳酸盐和碳酸胍。
在碳酸盐中，优选碳酸铵、碳酸钠、碳酸钾、碳酸胍和它的衍生物。
在碳酸氢盐(重碳酸盐)中，优选碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵和它的衍生物比如四乙基碳酸氢铵和三乙基碳酸氢铵。
在氨基甲酸盐中，优选氨基甲酸铵。
在过氧碳酸盐中，优选过氧碳酸钠和过氧碳酸钾。
作为离子源，优选碳酸盐和碳酸氢盐。特别是，更优选碳酸钠和碳酸氢钠(称为重碳酸钠)。
相对于组合物总重量，以上离子源使用的总量可为0.1-40％重量，优选0.2-30％重量，更优选0.3-20％重量，取决于其溶解度。
组合物的pH可为6-11，优选7.5-9.5，更优选8.0-9.0。因为组合物的pH相对不高，所以可减小组合物对角蛋白纤维的损伤。
为了调节pH，可以单独或组合使用除了本发明离子源以外的一种或多种酸性或碱性剂。一种或多种酸性或碱性剂的量无限制，但相对于组合物总重量可为0.1-5％重量。作为酸性剂，可提到常用于美容产品的任何无机或有机酸，比如柠檬酸、乳酸、磷酸或盐酸(HCl)。优选HCl。作为碱性剂，可提到常用于美容产品的任何无机或有机碱性剂比如氨水；烷醇胺比如单-、二-和三-乙醇胺、异丙醇胺；氢氧化钠和氢氧化钾；脲、胍及它们的衍生物；碱性氨基酸比如赖氨酸或精氨酸；和二胺比如以下结构描述的二胺：
Figure BPA00001516275600061
其中R表示被羟基或C1-C4烷基任选取代的亚烷基比如亚丙基，R1、R2、R3和R4独立表示氢原子、烷基或C1-C4羟基烷基，例如可以是1，3-丙二胺及其衍生物。优选精氨酸和单乙醇胺。
用于本发明的组合物还可包含一种或多种美容剂。美容剂的量无限制，但相对于组合物总重量可为0.1-10％重量。美容剂可选自挥发性或非挥发性、线性或环状、胺型或非胺型、硅酮、阳离子、阴离子、非离子或两性的聚合物、肽及其衍生物、蛋白水解物、合成或天然蜡，尤其是脂肪醇、溶胀剂和渗透剂，以及其它活性化合物，比如阴离子、阳离子、非离子、两性或两性离子表面活性剂，抗脱发剂，去头屑剂，联合型或非联合型、天然或合成增稠剂，悬浮剂，掩蔽剂，遮光剂，染料，防晒剂，填充剂，维生素或维生素原，矿物质，植物油或合成油，以及香精、防腐剂、稳定剂、还原剂及其混合物。
用于本发明组合物的溶媒优选由水组成的水性介质，并可有利地含有一种或几种美容上可接受的有机溶剂，特别包括醇，比如乙醇、异丙醇、苄醇和苯乙醇，或者多元醇或多元醇醚，比如乙二醇单甲基、单乙基和单丁基醚，丙二醇或其醚比如丙二醇单甲基醚、丁二醇、二丙二醇以及二乙二醇烷基醚，比如二乙二醇单乙基醚或单丁基醚。相对于组合物总重量，水存在的浓度可为10-90％重量。相对于组合物总重量，有机溶剂存在的浓度则可为0.1-20％重量，优选1-10％重量。
组合物可含有常规还原剂比如巯基乙酸，其在常规的使角蛋白纤维永久变形的护发产品中使用。优选组合物不含有这种类型产品以避免不良气味。
用于本发明的组合物可以任何形式存在，比如洗剂、凝胶、增稠或不增稠的泡沫或霜剂。
(加热过程)
根据本发明，使角蛋白纤维比如头发经历在闭合空间中进行的特定加热过程。
加热过程可优选通过用一种或多种专门的加热设备进行，所述设备可形成闭合空间以限制上述组合物中的可蒸发组分比如水从角蛋白纤维蒸发，并在整个过程中保持加热设备中的预定温度。
如果上述组合物中的可蒸发组分比如水从角蛋白纤维蒸发，大部分应用于角蛋白纤维的热能将通过蒸发消耗，因此角蛋白纤维的温度不能上升至预定温度，直至组合物中的所有可蒸发组分蒸发。
以上加热设备可包含与角蛋白纤维接触或与角蛋白纤维分离的热能源；和至少一种工具以形成包围角蛋白纤维的闭合空间。
热能源用于加热角蛋白纤维。热能源可以是至少一种加热器，提供选自热空气、热蒸气、高频感应加热、微波加热、红外线照射、激光和闪光灯照射的至少一种。
闭合空间可通过至少一种被覆工具形成。可使用多个被覆工具。被覆工具可以坚硬或柔软。
被覆工具可包含至少一种选自膜和片的成员。膜或片的材料无限制。例如，膜或片可包含热塑性或热固性树脂、纸、织物、金属箔比如铝箔等。
例如，可将膜或片设在角蛋白纤维覆盖的加热棒、加热条或加热板上。
根据本发明，被覆工具可包含热能源。因此，例如，可将包括加热器的膜或片设在角蛋白纤维覆盖的棒、条或板上。
闭合条件可限制应用于角蛋白纤维的上述组合物中可蒸发组分比如水的蒸发，因此，角蛋白纤维的温度可上升高于在开放条件下用常规角蛋白纤维加热过程或设备可获得的温度。因此，角蛋白纤维可有效地再成形，赋予角蛋白纤维的形状可持续长的时间。
在加热角蛋白纤维步骤过程中，可将角蛋白纤维在50℃-250℃、优选60℃-200℃、更优选60℃-150℃、更优选60℃-90℃加热。
可将加热过程进行使角蛋白纤维形状变形需要的适当时间。加热过程的时间长度无限制，但可为1分钟-2小时，优选1分钟-1小时，更优选1分钟-30分钟。
(角蛋白纤维的永久变形方法)
本发明使角蛋白纤维永久变形的方法可如下进行。
首先，使角蛋白纤维经受机械张力用于变形。可通过任何工具将机械张力应用于角蛋白纤维使角蛋白纤维变形为预期形状。例如，可通过至少一种选自卷发夹、卷发筒、板和烙铁的再成形工具提供机械张力。再成形工具可包含至少一种如上文描述的加热器。
接着，将上述组合物应用于角蛋白纤维。组合物的应用可通过任何工具比如刷子和梳子进行。已被应用机械张力的角蛋白纤维应当用组合物处理。
最后，进行上述加热过程。在如上文描述的闭合条件下将热能应用于角蛋白纤维。
本发明使角蛋白纤维永久变形的方法可以不需要任何氧化角蛋白纤维的步骤地进行。因此，本发明方法需要的时间可以比需要氧化步骤的常规方法短。而且，可避免氧化步骤对角蛋白纤维的损伤。
可在将组合物应用于角蛋白纤维上的步骤之后和/或在加热角蛋白纤维步骤之后冲洗角蛋白纤维。
如果需要，可在对角蛋白纤维施加机械张力之前将组合物应用于角蛋白纤维。
(试剂和试剂盒)
本发明可通过使用使角蛋白纤维一步永久变形的试剂进行，该角蛋白纤维将在闭合空间中加热，所述试剂包含一种或几种下式离子源：
Figure BPA00001516275600091
其中
X是选自O-、OH、NH2、O-OH和O-COO-的基团。
试剂不需要与用于常规角蛋白纤维永久变形的氧化剂组合使用。因此，试剂可用于一个步骤，但在常规角蛋白纤维永久变形中需要两个步骤(还原步骤和氧化步骤)。
试剂可具有与上述组合物相同的技术特征。
本发明可通过使用使角蛋白纤维永久变形的试剂盒进行，试剂盒包含：
一种设备，包含
至少一种再成形工具以给角蛋白纤维提供机械张力，
至少一种被覆工具以形成闭合空间，和
至少一种加热器以加热闭合空间中的角蛋白纤维；
和
包含一种或几种下式离子源的组合物：
其中
X是选自O-、OH、NH2、O-OH和O-COO-的基团。
再成形工具、被覆工具和加热器，以及试剂盒中的组合物，可与上文描述的相同。
实施例
通过实施例将更详细地描述本发明，但不应将实施例视为限制本发明的范围。
组合物1-5
制备下列组合物(活性成分为wt％)。将碳酸盐或碳酸氢盐的浓度固定为0.8M。
组合物1
  组分   量(wt％)
  碳酸氢钠   6.7
  水   足量以达(qsp)100
  pH 8
组合物2
  组分   量(wt％)
  碳酸氢铵   6.3
  水   足量以达100
  pH 8
组合物3
  组分   量(wt％)
  四乙基碳酸氢铵   15.3
  水   足量以达100
  pH 8.8
组合物4
  组分   量(wt％)
  碳酸钠   8.4
  HCl   足量以达pH 8
  水   足量以达100
组合物5
  组分   量(wt％)
  碳酸胍   7.2
  HCl   足量以达pH 8
  水   足量以达100
实施例1-5和比较实施例1-5
实施例1
将组合物1应用于事先缠绕在1.7cm烫发筒上的1g日本头发样品上15分钟。然后将烫发筒用塑料膜覆盖，塞在数字烫发机(Oohiro，型号ODIS-2)上。在90℃加热过程经15分钟后，将头发冲洗和干燥。
比较实施例1
将组合物1应用于事先缠绕在1.7cm烫发筒上的1g日本头发样品上15分钟。暂停时间之后，冲洗头发。然后，将头发从烫发筒取下，再次冲洗和干燥。
实施例2
将组合物2应用于事先缠绕在1.7cm烫发筒上的1g日本头发样品上15分钟。然后将烫发筒用塑料膜覆盖，塞在数字烫发机(Oohiro，型号ODIS-2)上。在90℃加热过程经15分钟后，将头发冲洗和干燥。
比较实施例2
将组合物2应用于事先缠绕在1.7cm烫发筒上的1g日本头发样品上15分钟。暂停时间之后，冲洗头发。然后，将头发从烫发筒取下，再次冲洗和干燥。
实施例3
将组合物3应用于事先缠绕在1.7cm烫发筒上的1g日本头发样品上15分钟。然后将烫发筒用塑料膜覆盖，塞在数字烫发机(Oohiro，型号ODIS-2)上。在90℃加热过程经15分钟后，将头发冲洗和干燥。
比较实施例3
将组合物3应用于事先缠绕在1.7cm烫发筒上的1g日本头发样品上15分钟。暂停时间之后，冲洗头发。然后，将头发从烫发筒取下，再次冲洗和干燥。
实施例4
将组合物4应用于事先缠绕在1.7cm烫发筒上的1g日本头发样品上15分钟。然后将烫发筒用塑料膜覆盖，塞在数字烫发机(Oohiro，型号ODIS-2)上。在90℃加热过程经15分钟后，将头发冲洗和干燥。
比较实施例4
将组合物4应用于事先缠绕在1.7cm烫发筒上的1g日本头发样品上15分钟。暂停时间之后，冲洗头发。然后，将头发从烫发筒取下，再次冲洗和干燥。
实施例5
将组合物5应用于事先缠绕在1.7cm烫发筒上的1g日本头发样品上15分钟。然后将烫发筒用塑料膜覆盖，塞在数字烫发机(Oohiro，型号ODIS-2)上。在90℃加热过程经15分钟后，将头发冲洗和干燥。
比较实施例5
将组合物5应用于事先缠绕在1.7cm烫发筒上的1g日本头发样品上15分钟。暂停时间之后，冲洗头发。然后，将头发从烫发筒取下，再次冲洗和干燥。
卷发保留试验在描述于实施例1-5和比较实施例1-5的经修饰头发样品上进行。为了该目的，将头发样品在40℃和100％相对湿度下在连续约束下保持5小时。通过比较本卷发保留试验之前和之后的人造形状评价卷发持久性。结果显示于表1。
表1
  还原步骤   加热过程   卷发效率   卷发保留
 实施例1   组合物1   90℃   ++   +
 比较实施例1   组合物1   -   --   --
 实施例2   组合物2   90℃   ++   +
 比较实施例2   组合物2   -   --   --
 实施例3   组合物3   90℃   ++   +
 比较实施例3   组合物3   -   --   --
 实施例4   组合物4   90℃   ++   +
 比较实施例4   组合物4   -   --   --
 实施例5   组合物5   90℃   ++   +
 比较实施例5   组合物5   -   --   --
++：非常好的卷发效率
+：好的卷发效率
-：低的卷发效率
--：非常弱的卷发效率
表1显示本发明可提供更好的卷发效率和卷发保留效果。

Claims (16)

1.一种使角蛋白纤维永久变形的方法，其包含步骤：给角蛋白纤维提供机械张力用于变形；
将包含一种或几种下式离子源的组合物应用于角蛋白纤维上：
Figure FPA00001516275500011
其中
X是选自O-、OH、NH2、O-OH和O-COO-的基团；
然后将角蛋白纤维置于闭合空间中；然后加热角蛋白纤维。
2.权利要求1的方法，其进一步包含在将组合物应用于角蛋白纤维上的步骤之后和/或在加热角蛋白纤维步骤之后冲洗角蛋白纤维的步骤。
3.权利要求1或2的方法，其中闭合空间通过至少一种被覆工具形成。
4.权利要求3的方法，其中被覆工具坚硬或柔软。
5.权利要求3或4的方法，其中被覆工具包含至少一种选自膜和片的成员。
6.权利要求1-5中任一项的方法，其中机械张力通过至少一种选自卷发夹、卷发筒、板和烙铁的再成形工具提供。
7.权利要求1-6中任一项的方法，其中在加热角蛋白纤维步骤过程中将角蛋白纤维在50℃-250℃加热。
8.权利要求1-7中任一项的方法，其中将角蛋白纤维通过至少一种加热器加热，该加热器提供选自热空气、热蒸气、高频感应加热、微波加热、红外线照射、激光和闪光灯照射的至少一种：。
9.权利要求8的方法，其中被覆工具和/或再成形工具包含加热器。
10.权利要求1-9中任一项的方法，其中相对于组合物总重量，组合物包含总量为0.1-40％重量的离子源。
11.权利要求1-10中任一项的方法，其中组合物的pH为6-11。
12.权利要求1-11中任一项的方法，其中离子源选自碳酸盐和碳酸氢盐。
13.权利要求1-12中任一项的方法，其中不包括氧化角蛋白纤维的步骤。
14.一种用于使角蛋白纤维一步永久变形的试剂，该角蛋白纤维将在闭合空间中加热，所述试剂包含一种或几种下式离子源：
Figure FPA00001516275500021
其中
X是选自O-、OH、NH2、O-OH和O-COO-的基团。
15.一种用于使角蛋白纤维永久变形的试剂盒，其包含：
一种设备，该设备包含：
至少一种再成形工具，以给角蛋白纤维提供机械张力，
至少一种被覆工具，以形成闭合空间，和
至少一种加热器，以加热闭合空间中的角蛋白纤维；
和
包含一种或几种下式离子源的组合物：
Figure FPA00001516275500022
其中
X是选自O-、OH、NH2、O-OH和O-COO-的基团。
16.权利要求1-15中任一项的方法、试剂或试剂盒，其中离子选自碳酸根离子、碳酸氢根离子、氨基甲酸根离子和过氧碳酸根离子。
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