CN106687104B - 头发护理组合物中的低粘度纤维素 - Google Patents

Abstract

本发明提供头发护理组合物，其包含：(a)纤维素醚，其具有(i)以所述纤维素醚重量计21重量％至42重量％的甲氧基取代，(ii)以所述纤维素醚重量计0重量％至32重量％的羟丙基取代，(iii)在20℃下在2％水溶液中从15cP至低于4000cP的粘度，以及(iv)或者大于45℃的凝胶化温度或者25℃或更高的水合温度；和(b)至少一种头发固定聚合物、调理剂或湿润剂。

Description

头发护理组合物中的低粘度纤维素

技术领域

本发明一般涉及可用于头发护理制剂的低粘度纤维素流变改性剂。低粘度纤维素表现出大于45℃的凝胶化温度或者25℃或更高的水合温度。

背景技术

头发护理产品必须有效地递送活性成分，例如定型聚合物和调理聚合物，同时仍具有良好的美学性能。从最终用户的角度来看，消费者将良好的美学、例如愉快的触觉和令人愉快的视觉外观与性能和价值相关联。特别是对于头发固定组合物，还希望此类组合物为头发提供膨大的体积和闪亮的光泽，同时使头发具有轻盈和自然的感觉。

为此，许多不同类型的流变改性剂已经用于头发护理组合物中。例如，美国专利申请公开案第US 2014/0202485号公开了掺入低凝胶化温度的甲基纤维素的个人护理组合物，其赋予改善的美学。然而，现有技术承受需要冷却至10℃或更低的温度以使甲基纤维素进入溶液的缺点，而该缺点对于提供清澈的外观以及还获得所需的性能益处是必要的。然而，此类所需的冷却给配制者在制备最终用户组合物时设置了障碍。

因此，需要开发一种用于头发护理制剂的新添加剂，其为头发提供膨大体积以及轻盈和自然的感觉，同时还消除了在制备最终用户组合物期间对冷却此类组分的需要。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种头发护理组合物，其包含(a)纤维素醚，其具有(i)以纤维素醚重量计15重量％至42重量％的甲氧基取代，(ii)在20℃下在2％水溶液中从15cP至低于4000cP的粘度，以及(iii)大于45℃的凝胶化温度，和(b)至少一种头发固定聚合物、调理剂或湿润剂。在某些实施例中，纤维素醚是羟丙基甲基纤维素，其进一步包含以纤维素醚重量计高达32重量％的羟丙基取代。

在另一个方面中，本发明提供了头发护理组合物，其包含(a)纤维素醚，其具有(i)以纤维素醚重量计21重量％至42重量％的甲氧基取代，(ii)在20℃下在2％水溶液中从15cP至低于4000cP的粘度，以及(iii)25℃或更高的水合温度，和(b)至少一种头发固定聚合物、调理剂或湿润剂。在某些实施例中，纤维素醚是羟丙基甲基纤维素，其进一步包含以纤维素醚重量计高达32重量％的羟丙基取代。

本发明的另一方面提供了用于在头发中诱导体积的方法，其包含(1)向头发施用头发护理组合物，该组合物包含(a)纤维素醚，其具有(i)以纤维素醚重量计21重量％至42重量％的甲氧基取代，(ii)在20℃下在2％水溶液中从15cP至低于4000cP的粘度，以及(iii)大于45℃的凝胶化温度，和(b)至少一种头发固定聚合物、调理剂或湿润剂；及(2)对头发进行热干燥。在某些实施例中，纤维素醚是羟丙基甲基纤维素，其进一步包含以纤维素醚重量计高达32重量％的羟丙基取代。

在又一个方面中，本发明提供了用于在头发中诱导体积的方法，其包含(1)向头发施用头发护理组合物，该组合物包含(a)纤维素醚，其具有(i)以纤维素醚重量计21重量％至42重量％的甲氧基取代，(ii)在20℃下在2％水溶液中从15cP至低于4000cP的粘度，以及(iii)25℃或更高的水合温度，和(b)至少一种头发固定聚合物、调理剂或湿润剂；及(2)对头发进行热干燥。在某些实施例中，纤维素醚是羟丙基甲基纤维素，其进一步包含以纤维素醚重量计高达32重量％的羟丙基取代。

附图说明

图1显示了使用Dia-Stron湿梳理方法用本发明和对比制剂处理的发束的峰值负荷(gmf)。

图2显示了使用Dia-Stron湿梳理方法将本发明和对比制剂施用到发束之后的头发体积的平均增加百分比。

具体实施方式

本发明人现已惊奇地发现纤维素醚、且特别是甲基纤维素(MC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)可用作头发护理组合物中的添加剂，其提供头发体积膨大效果，同时也消除了在最终用户组合物的制备期间对冷却此类组分的需要。因此，本发明在一个方面中提供了头发护理制剂，其包含纤维素醚，该纤维素醚具有以纤维素醚重量计21重量％至42重量％的甲氧基取代及任选地高达32重量％的羟丙基取代、在20℃下在2％水溶液中从15cP至低于4000cP的粘度；和至少一种头发固定聚合物、调理剂或湿润剂。

在本发明中，“头发护理”涉及局部施用于人(即，不吸收)、且特别是人的头发的个人护理组合物。头发护理组合物的实例包括但不限于洗发剂、免洗护发素、定型凝胶、喷发定型剂和摩丝。在某些优选的实施例中，头发护理组合物是摩丝。优选地，头发护理组合物是美容上可接受的。如本文所用，“美容上可接受的”是指通常用于个人护理组合物中的成分，并且旨在强调当以通常存在于个人护理组合物中的量存在时有毒的材料不被考虑作为本发明的一部分。本发明的组合物可以通过本领域熟知的方法制造，例如通过常规混合、溶解、制粒、乳化、包封、包埋或冻干方法制造。

纤维素具有通过1-4键连接的脱水葡萄糖单元的聚合物主链重复结构。每个脱水葡萄糖单元在2、3和6位含有羟基。这些羟基的取代产生纤维素衍生物。例如，用苛性碱溶液、然后用甲基化剂如甲基氯处理纤维素纤维，得到以一个或多个甲氧基取代的纤维素醚。如果不进一步用其它烷基取代，该纤维素衍生物称为甲基纤维素。可用于本发明的纤维素醚也被一个或多个甲氧基取代。在某些实施例中，含有甲氧基取代和羟丙基取代二者的纤维素醚称为羟丙基甲基纤维素。在某些实施例中，羟丙基取代基-OCH₂CH(OH)CH₃含有仲羟基并且也可以认为形成了纤维素的丙二醇醚。羟丙基和甲基取代的不同比例是影响诸如有机溶解度和水溶液的热凝胶化温度的性质的因素。在某些实施例中，可用于本发明的纤维素醚具有以纤维素醚重量计21重量％至42重量％、优选21重量％至35重量％且更优选25重量％至35重量％的甲氧基取代。在某些实施例中，可用于本发明的纤维素醚具有以纤维素醚重量计32重量％或更少、优选1重量％至14重量％且更优选3重量％至12重量％的羟丙基取代。根据ASTM D2363-79测定取代率。在某些实施例中，本发明的纤维素醚聚合物具有以下重复结构：

各种甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素聚合物的分子量的差异反映在标准浓度的水溶液的粘度上。聚合物溶液的粘度是聚合物链水合的结果，主要通过水分子与许多羟基和醚键中的氧原子的H-键合以及聚合物主链中的脱水葡萄糖单元的构象刚性，使它们延伸并形成相对开放的无规线团。给定的水合无规线团进一步H-键合到额外的水分子，将水分子包埋在其内，并且可以与其它无规线团缠结。所有这些因素有助于更大的有效尺寸和对流动的摩擦阻力增加。如本文所用，术语“粘度”和2％w/w水溶液的相关值通常用作指代聚合物的分子量的方式。在某些实施例中，可用于本发明的纤维素醚在20℃下在2％水溶液中的粘度为15cP至低于4,000cP、优选为19cP至1,500cP、且更优选为19cP至99cP。水溶液的粘度根据ASTM D1347-72和D2363-79用乌氏粘度计管(Ubbelohde管)测定。

本发明的纤维素醚的一个不寻常的性质是它们表现出反向热凝胶化。换句话说，MC和HPMC的水溶液将在升高温度下形成凝胶，并在较冷的温度下产生粘稠的溶液。不希望受理论束缚，据信热凝胶化温度是由连接到脱水葡萄糖环的取代基的性质和数量决定，且因此将根据甲基和羟丙基取代的量而变化。因此，包含MC或HPMC的头发护理组合物可以施用于头发，随后加热(例如吹干)以形成凝胶。在某些实施例中，可用于本发明的纤维素醚作为2％水溶液测量的凝胶化温度为大于45℃、优选58℃至90℃、64℃至70℃或62℃至68℃。在某些实施例中，纤维素醚的凝胶化温度为58℃至64℃。在某些实施例中，纤维素醚的凝胶化温度为70℃至90℃。

甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素通过溶胀和随后的水合溶解在冷水中。不希望受理论束缚，据信在水合温度下的溶液状态下，分子被水合并且几乎没有聚合物-聚合物相互作用。随着温度升高，分子逐渐失去其水合水，且一旦发生聚合物的充分脱水，就会发生凝胶化。因此，纤维素醚必须冷却至其水合温度，以在本发明的头发护理制剂中达到溶液状态。在某些实施例中，可用于本发明的纤维素醚具有13℃或更高、20℃或更高、25℃或更高、或29.5℃或更高的水合温度。

制作甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素的方法在美国专利第6,235,893号中有详细描述。通常，用例如碱金属氢氧化物的苛性碱溶液，然后用例如甲基氯(以实现甲氧基取代)和/或环氧丙烷(以实现羟丙基取代)的醚化剂来处理纤维素浆料。洗涤所得甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素以除去盐和其它反应副产物。在洗涤之前或之后，纤维素醚可以通过暴露于蒸汽中而被汽提以减少残留的有机物成分。然后将纤维素醚干燥至降低的水分和挥发物含量，优选为以HPMC重量计0.5重量％至10.0重量％的水、且更优选0.8重量％至5.0重量％的水和挥发物。降低的水分和挥发物含量使得纤维素醚可被研磨成颗粒形式。将纤维素醚研磨成所需尺寸的颗粒。

一旦研磨，可以通过分散技术制备MC或HPMC的水溶液。在某些实施例中，将研磨的MC或HPMC分散在热水中，且然后冷却，同时搅拌直至水合完成。希望在将MC或HPMC分散在热水中之后进行充分冷却以确保完全水合。为了改进透明度和可重现的粘度控制，MC或HPMC的溶液可能需要冷却至13℃至29.5℃、优选20℃至25℃的水合温度中。

本领域普通技术人员可以容易地通过适用领域的一般知识的组合以及在需要时的常规实验来确定应当用于特定组合物中的MC或HPMC的有效量，以便提供本文所述的期望益处(例如，头发体积增加)。作为非限制性实例，本发明的头发护理组合物中MC或HPMC的量可以在以组合物的总重量计0.01重量％至10重量％、优选0.05重量％至5.0重量％、且甚至0.1重量％至1.0重量％范围内。

在某些实施例中，本发明的头发护理组合物包括头发固定聚合物。合适的头发固定聚合物包括(例如)PVP/VA共聚物、PVM/MA共聚物的乙酯、PVM/MA共聚物的丁酯、乙酸乙烯酯/巴豆酸共聚物、乙酸乙烯酯/巴豆酸/新癸酸乙烯酯、VA/马来酸丁酯/丙烯酸异冰片酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、二甘醇/CHDM/间苯二甲酸酯/SIP共聚物、丙烯酸酯/丙烯酸羟基酯共聚物、甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯共聚物/胺盐、AMP-丙烯酸酯/双丙酮丙烯酰胺共聚物、AMPD-丙烯酸酯/双丙酮丙烯酰胺共聚物、丙烯酸酯/甲基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯/丙烯酰胺共聚物、PVP/乙烯基己内酰胺/DMAPA丙烯酸酯共聚物、聚乙烯基己内酰胺、异丁烯/乙基马来酰亚胺/羟基乙基马来酰亚胺共聚物、丙烯酸酯/琥珀酸酯/羟基丙烯酸酯共聚物、聚氨基甲酸酯-1、辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁氨基乙酯共聚物、乙烯基己内酰胺/VP/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物、丙烯酸酯/叔丁基丙烯酰胺共聚物、丙烯酸酯/C1-2琥珀酸酯/羟基丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺/丙烯酰二甲基牛磺酸钠/丙烯酸聚合物及其混合物。有效实现由此类组分提供的所需性质的头发固定聚合物的量可以容易地由本领域技术人员确定。在某些实施例中，头发固定聚合物以0.1重量％至8.0重量％、优选0.5重量％至5.0重量％、且更优选1.0重量％至3.0重量％的范围存在。

在某些实施例中，本发明的头发护理组合物包括调理剂。合适的调理剂包括(例如)可从陶氏化学公司(The Dow Chemical Company)以商品名SOFTCAT商购的羟乙基纤维素的季铵盐(例如聚季铵盐67)、可从陶氏化学公司以商品名UCARE商购的羟乙基纤维素聚合物的季铵盐(例如聚季铵盐10)以及季三烷基卤化铵化合物(包括例如可从陶氏化学公司以商品名PD QUAT商购的二羟丙基三烷基氯化铵)。在某些实施例中，调理剂以0.1重量％至20重量％、优选0.5重量％至10重量％、且更优选1.0重量％至3.0重量％的范围存在。

在某些实施例中，本发明的头发护理组合物包括湿润剂以防止水分损失。合适的湿润剂包括(例如)甘油、山梨醇、甘油单酯、卵磷脂、糖脂、脂肪醇、脂肪酸、多糖、脱水山梨醇酯、聚山梨醇酯(例如聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯40、聚山梨醇酯60和聚山梨醇酯80)、二醇(例如丙二醇)、二醇类似物、三醇、三醇类似物、聚合多元醇及其混合物。在某些实施例中，湿润剂以头发护理组合物重量的0.1重量％至20重量％、优选2重量％至15重量％、且更优选5重量％至10重量％的量存在。

在某些实施例中，头发护理组合物含有赋形剂(例如额外的流变改性剂/增稠剂)、润肤剂(例如烃油、酯、天然油或硅氧烷)、蜡、感官调节剂、防腐剂/抗氧化剂/螯合剂、还原剂、pH调节剂/缓冲剂/中和剂、防晒活性物质、维生素、蛋白质/氨基酸、植物提取物、天然成分、生物活性物质、香味剂/香料、发泡剂、渗透剂、表面活性剂/洗涤剂/乳化剂/遮光剂、挥发物/推进剂/溶剂/载体、液体载体/溶剂/载体、盐、抗静电剂、抗卷曲剂、去头皮屑剂、头发卷曲/矫直剂、吸收剂、着色剂、硬颗粒和其它硅氧烷。有效实现由此类成分提供的所需性质的任选成分的量可以容易地由本领域技术人员确定。

本发明的头发护理组合物还包括皮肤病学可接受的载体。此类材料通常表征为不会对皮肤造成显著刺激并且不会消除组合物中活性剂的活性和性质的载体或稀释剂。可用于本发明的皮肤病学可接受的载体的实例包括但不限于水(例如去离子水或蒸馏水)、乳液(例如水包油或油包水型乳液)、醇(例如乙醇、异丙醇等)、丙酮、甘油醇(例如丙二醇、甘油等)、霜剂、水溶液、油、软膏、糊剂、凝胶、洗剂、乳剂、泡沫体、悬浮液、粉末或其混合物。在一些实施例中，组合物含有以组合物总重量计约99.99重量％至约50重量％的皮肤病学可接受的载体。

如上所述，本发明的头发护理组合物作为添加剂用于对头发提供体积增加效果非常有效，因为包括在组合物中的甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素的反向热凝胶化性质。它们表现出与以前已知的用于头发护理应用的添加剂相同(若非更好)的体积增加属性，而不具有为了将MC或HPMC分散在组合物中的低水合温度的缺点，从而简化了头发护理组合物的配制过程。因此，本发明的头发护理组合物可用于处理头发。因此，在一个方面中，本发明规定了头发护理组合物可用于定型头发的方法中。

在实施本发明的方法中，头发护理组合物通常通过经由喷雾、摩丝或凝胶将组合物施用到头发上来局部投与。本领域普通技术人员可以容易地确定应该施用组合物的频率。频率可以取决于(例如)个体在给定日期可能遇到的湿度水平和/或个体对低湿度的敏感度。作为非限制性实例，可能需要以每天至少一次的频率投与。

现在将在以下实例中详细描述本发明的一些实施例。

实例

实例1

示范性头发护理制剂的制备

本发明的示范性头发护理组合物含有表1中列举的组分。

表1.示范性头发护理组合物

*METHOCEL E19＝在20℃下在2％水溶液中的粘度为19cP、凝胶化温度为约58-64℃，且水合温度为约25℃的羟丙基甲基纤维素(购自陶氏化学公司)

**METHOCEL K99＝在20℃下在2％水溶液中的粘度为99cP、凝胶化温度为约70-90℃，且水合温度为约29.5℃的羟丙基甲基纤维素(购自陶氏化学公司)

每种羟丙基甲基纤维素(即METHOCEL E19和METHOCEL K99)的2％固体溶液是通过将相应的HPMC缓慢加入到加热至80-90℃的水中并搅拌直至充分水合来制备。然后将溶液冷却至室温。然后通过在混合容器中将2％固体HPMC溶液装填入水中配制摩丝。在搅拌下加入AMP Ultra PC 2000。然后在搅拌下加入Acudyne 1000和Aculyn 88的乳液聚合物。加入阶段B中的额外组分以完成浓缩制剂。然后用94％的所得浓缩溶液填充气溶胶罐，且然后装填丁烷(3％)和丙烷(3％)。

实例2

对比头发护理制剂的制备

本发明的对比头发护理组合物含有表2中列举的组分。

表2.对比头发护理组合物

⁺METHOCEL SG A7C＝在20℃下在2％水溶液中的粘度为700cP、凝胶化温度为约38-44℃，且水合温度为约10℃的甲基纤维素(购自陶氏化学公司)

⁺⁺METHOCEL K4M＝在20℃下在2％水溶液中的粘度为4,000cP、凝胶化温度为约70-90℃，且水合温度为约29.5℃的羟丙基甲基纤维素(购自陶氏化学公司)

对比制剂C1是配制为不含体积增加聚合物的对照基料。对比制剂C2和C3分别含有METHOCEL SG A7C和METHOCEL K4M。METHOCEL SG A7C的2％固体溶液是通过将甲基纤维素缓慢加入到加热至80-90℃的水中并搅拌直至充分水合来制备。然后在冰浴中将溶液冷却至约10℃，同时搅拌。METHOCEL K4M的2％固体溶液是通过将羟丙基甲基纤维素缓慢加入到加热至80-90℃的水中并搅拌直至充分水合来制备。然后将溶液冷却至室温，同时搅拌。然后通过在混合容器中将2％固体甲基纤维素和HPMC溶液中之每一者装填入水中配制摩丝。在搅拌下加入AMP Ultra PC 2000。然后在搅拌下加入Acudyne 1000和Aculyn 88的乳液聚合物。加入阶段B中的额外组分以完成浓缩制剂。然后用94％的所得浓缩溶液填充气溶胶罐，且然后装填丁烷(3％)和丙烷(3％)。

实例3

体积增加测量

评价如上述实例1和2中制备的制剂在施用于头发后头发体积的增加。用10％Tergitol 15-S-9洗涤样品发束并使其风干过夜。将每种测试制剂(如上述实例1和2中由E1、E2、C1、C2和C3制备)施用于三种不同的样品发束。使用Dia-Stron湿梳理方法对每种发束评价三次，以获得初始未处理体积测量值：(i)环尺寸＝0.5英寸；(ii)起始位置＝20mm；(iii)对于22.5cm长的头发，终止位置160mm，对于20.5cm中等头发，终止位置145mm，以及对于18.5cm短头发，终止位置130mm；(iv)速率＝150mm/min。每种发束在微温自来水中分别水化20秒/侧。使用戴手套的手的两个手指从发束挤出过量的水。然后用宽齿梳子梳理每种发束两次，并用细齿梳子梳理两次。梳理后，将0.2g(10％的头发重量)每种测试摩丝(如上述实例1和2中由E1、E2、C1、C2和C3制备)分配在每种发束上并用戴手套的手按摩到头发中，直到所有的摩丝看上去均匀地分布在头发中。然后将每种发束悬挂在夹子或环架上，并使用Andis Professional 1800干发机在最高和最热设置选项下干燥，同时用1.75英寸的圆形刷子梳理头发。在距离头发约5cm的距离处，吹风干燥机的温度为约80-85℃。通过用刷子完成3-4次头发穿透并在1.5分钟内完全干燥头发，使干燥过程保持一致。然后使发束在对照温度室中平衡至室温1小时。然后使用上述相同的Dia-Stron湿梳理方法从头发收集后处理体积测量值。

如图1所示，用本发明的羟丙基甲基纤维素头发护理组合物E1和E2处理的发束表现出比对比制剂显著更高的峰值负荷(在沿被评价发束的任何给定点处的最大gmf)。更高的峰值负荷指示更大体积的头发——将环拉过发束所需的力越大，头发保留的体积越大。类似地，图2显示用本发明的羟丙基甲基纤维素头发护理组合物E1和E2处理的发束表现出比对比制剂显著更高的头发体积百分比增加(即，未处理头发相对于经处理头发的平均峰值负荷)。

上述结果表明，与含有水合温度低于10℃和凝胶化温度低于45℃的甲基纤维素的制剂相比，含有羟丙基甲基纤维素的本发明头发护理组合物当施用于头发时提供优异的头发体积性能。

Claims (8)

1.一种头发护理组合物，其包含：

(a)纤维素醚，其具有(i)以所述纤维素醚重量计21重量％至42重量％的甲氧基取代，(ii)在20℃下在2％水溶液中从15cP至1500cP的粘度，以及(iii)大于45℃的凝胶化温度，所述纤维素醚是羟丙基甲基纤维素，其进一步包含以所述纤维素醚重量计高达32重量％的羟丙基取代；和

(b)至少一种头发固定聚合物、调理剂或湿润剂；

其中所述头发护理组合物选自喷雾、摩丝或凝胶。

2.根据权利要求1所述的头发护理组合物，其中所述纤维素醚具有19cP至1,500cP的粘度。

3.根据权利要求1所述的头发护理组合物，其中所述纤维素醚在所述组合物中以所述组合物重量的0.1重量％至10重量％范围存在。

4.根据权利要求1所述的头发护理组合物，其进一步包含推进剂。

5.一种头发护理组合物，其包含：

(a)纤维素醚，其具有(i)以所述纤维素醚重量计21重量％至42重量％的甲氧基取代，(ii)在20℃下在2％水溶液中从15cP至1500cP的粘度，以及(iii)25℃或更高的水合温度，所述纤维素醚是羟丙基甲基纤维素，其进一步包含以所述纤维素醚重量计高达32重量％的羟丙基取代；和

(b)至少一种头发固定聚合物、调理剂或湿润剂；

其中所述头发护理组合物选自喷雾、摩丝或凝胶。

6.根据权利要求5所述的头发护理组合物，其中所述羟丙基甲基纤维素具有19cP至1,500cP的粘度。

7.根据权利要求5所述的头发护理组合物，其中所述纤维素醚在所述组合物中以所述组合物重量的0.1重量％至10重量％范围存在。

8.根据权利要求5所述的头发护理组合物，其进一步包含推进剂。

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