CN111356436A - 阳离子纤维素及包含其的毛发、皮肤或纤维处理用组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供包含阳离子纤维素聚合物的毛发、皮肤或纤维处理用组合物。在本发明中,上述阳离子纤维素聚合物可通过调节分子量来用于多种用途。具体而言,本申请提供上述阳离子纤维素聚合物的赋予毛发、皮肤或纤维柔软性的用途、将有效成分结合于上述阳离子纤维素聚合物而使有效成分累积吸附于毛发、皮肤或纤维的用途、将有效成分结合于上述阳离子纤维素聚合物而使有效成分传递至毛发、皮肤或纤维的用途、以及上述阳离子纤维素聚合物和具有羧基或胺基的交联介质成分以及碳二亚胺基化合物的防止毛发、皮肤或纤维成分流失的用途。
Description
技术领域
本发明涉及阳离子纤维素及包含其的毛发、皮肤或纤维处理用组合物。
背景技术
毛发化妆料通常具有去除头皮和毛发的污染、清洁头发并保持美丽的洗发用功能。另外,除了上述功能之外,毛发化妆料还用于梳理的容易性,赋予毛发柔顺、光滑或润泽,降低毛发表面的摩擦,防止静电或保护毛发等的附加目的。
为了赋予毛发调理效果,毛发化妆料组合物通常包含阳离子聚合物、阳离子表面活性剂、硅酮或油等。这些化学成分的反复使用会因累积吸附而引起毛发、毛孔或头皮问题,这是由于与化学成分反应的皮肤过敏和炎症所致。特别是,如果使用成分中阳离子聚合物的累积吸附过多,则毛发化妆料组合物不仅具有使毛发干燥的缺点,还会产生弹性减少,光滑程度减少且变得发涩的问题。在以纤维的柔软性为目的而使用的纤维柔软剂的情况下,使用阳离子聚合物、阳离子表面活性剂、硅酮或油等。与毛发化妆料一样,如果阳离子聚合物的累积吸附过多,则与使用目的不同,纤维会变得发涩。特别是,为了光滑调理感而使用的洗发液的阳离子聚合物吸附于带有阴离子的毛发而具有累积吸附层时,反而会产生聚合物感而出现使毛发变得发涩的缺点,因此,通常避免将高阳离子聚合物用于以阴离子毛发为吸附对象的洗发液。
阳离子纤维素在对阴离子毛发进行洗发时,吸附于阴离子毛发而赋予调理功能,但当反复使用时,会引起累积吸附,从而引起上述问题,因此正在实现通过含有油的修复膏等改善物理状态变化,或开发赋予毛发调理效果的聚合物的尝试。按照通常的常识,认为当使用阳离子纤维素时,如果减少阳离子纤维素中的氮含量,则阳离子化度降低,从而可以改善对带有阴离子的毛发或纤维的累积吸附现象,因此存在并通用大体氮含量为1.8重量%以下的氮含量的材料。不仅如此,实情是:对于制造氮含量为1.8重量%以上的氮含量,由于制备上重复制备过程带来的限制性产率、阳离子化反应导致的纤维素空间位阻的增加,难以制备高氮含量的纤维素,因此不存在相关材料商品。
迄今为止,还没有尝试利用提高阳离子化度的阳离子纤维素并通过调节其分子量来用于多种用途的研究。在这种情况下,本发明人发现了随着上述阳离子纤维素的分子量调节会出现多种特性,并且确认了可根据这些属性分别用于特定用途,从而完成了本发明。
发明内容
技术课题
本发明的一个目的是提供一种包含阳离子聚合物的毛发、皮肤或纤维处理用组合物。
本发明的另一目的是提供一种包含上述阳离子聚合物并且具有赋予毛发、皮肤或纤维柔软性的用途的组合物。
本发明的又一目的是提供一种包含上述阳离子聚合物和有效成分相结合的物质并且具有将有效成分累积吸附于毛发、皮肤或纤维的用途的组合物。
本发明的又一目的是提供一种包含上述阳离子聚合物和有效成分相结合的物质并且具有将有效成分传递至毛发、皮肤或纤维的用途的组合物。
本发明的又一目的是提供一种包含上述阳离子聚合物和具有羧基或胺基的交联介质成分以及碳二亚胺基化合物并且具有防止毛发、皮肤或纤维成分流失的用途的组合物。
技术方案
在下文中,更详细地说明本发明。
另一方面,本申请中公开的每个说明和实施形式也可适用于每个不同说明和实施形式。即,本申请中公开的多种要素的所有组合均属于本发明的范畴。另外,不能因以下记载的具体描述而限制本发明的范畴。
另外,本技术领域的普通技术人员仅使用常规实验,即可认知或确认本申请中记载的本发明的特定方面的多数等同物。另外,这些等同物旨在包含在本发明中。
1.本发明的阳离子聚合物
作为解决上述课题的本发明的一个方面,本发明提供了一种包含以下化学式1的聚合物的毛发、皮肤或纤维处理用组合物:
[化学式1]
上述R1、R2和R3各自独立地是C1-6烷基、烯基或炔基,m是1至10的整数,γ是H或OH;
x是1至100的整数;
n是10至1000的整数;
α和β各自独立地是s为0至100的整数的O(CH2CH2O)sH。
在上述聚合物中,n:Q为的个数的比率为1:0.3至1:0.7。基于聚合物的总重量,其氮含量可以为1.8重量%至3.2重量%。氮含量在上述范围内的聚合物与阴离子表面活性剂一起用水稀释时,可以稳定地形成凝聚层。当Q的个数比率大于0.7时,阳离子化度提高,粘度增加,因此形成凝聚层的聚合物结合量变小,并且存在难以制造洗发液剂型的问题,当小于0.3时,阳离子化度降低,从而与阴离子表面活性剂的结合力低,因此在清洁过程中可能出现凝聚层的功能降低的问题。
在本申请中,上述聚合物也被命名为阳离子纤维素(纤维素)或阳离子纤维素(纤维素)高分子(聚合物)等。
在本发明中,上述聚合物的分子量为10,000至4,000,000。在本申请中,这些聚合物可以通过调节分子量来用于多种用途。
具体而言,当具有600,000至2,500,000的分子量时,上述阳离子聚合物表现出通过防止毛发或纤维的累积吸附现象来使毛发柔顺并使纤维柔软的效果。
另一方面,当具有10,000至400,000的分子量时,上述阳离子聚合物表现出累积吸附于毛发、纤维或皮肤等的性质,因此表现出通过结合诸如染毛剂等有效成分来强化染毛效果的效果。
另外,当具有1,300,000至4,000,000的分子量时,上述阳离子聚合物表现出与已经吸附于毛发、纤维或皮肤的阳离子聚合物置换而吸附的性质,因此可以通过结合皮肤用功能成分或毛发用功能成分来有效地传递这些成分。
另一方面,具有600,000至2,500,000的分子量的上述阳离子聚合物在清洁过程中表现出防止两亲性内部成分或疏水性相对较低的内部成分流失的属性,因此在清洁剂组合物中一起包含具有羧基或胺基的交联介质成分和碳二亚胺基化合物,从而可以具有防止毛发、皮肤或纤维成分流失的用途。
2.包含本发明的阳离子聚合物并且具有赋予毛发、皮肤或纤维柔软性的用途的组合物
作为解决上述课题的本发明的一个方面,本发明提供了一种包含阳离子聚合物并且具有赋予毛发、皮肤或纤维柔软性的用途的组合物。
在此使用的阳离子聚合物具有600,000至2,500,000的分子量,并表现出通过防止毛发或纤维的累积吸附现象来使毛发柔顺并使纤维柔软的属性。
在表现出赋予毛发、皮肤或纤维柔软性的属性的本发明的阳离子纤维素聚合物中,可以是引入阳离子季铵的阳离子纤维素聚合物,该阳离子季铵结合于纤维素骨架中葡萄糖单元的2位和3位碳的环氧乙烷(ethylene oxide;EO)或OH能够形成氢键,结合于6位碳的OH位置不能通过连接基形成氢键。上述阳离子聚合物可以是基于聚合物的总重量的氮含量为2.3至3.2重量%并且分子量为300,000至2,900,000的阳离子纤维素聚合物。
上述阳离子纤维素聚合物可以是包含羟乙基纤维素和三甲胺的季铵盐(quaternized ammonium salt)。
阳离子纤维素聚合物的制备反应(将本制备方法标记为反应1)可以是通过氯羟丙基三甲胺对羟乙基纤维素进行季铵化反应来制备而获得的季铵盐。
具体而言,相对于作为溶剂的水以7至9:10至12:75至85(氢氧化钠:尿素:水)的重量比的浓度包含氢氧化钠和尿素后,通过将羟乙基纤维素以1至3wt%的浓度溶解来制备,之后可以通过进一步包含季铵基化合物来制备。更具体地,相对于作为溶剂的水以7.5:11:81.5(氢氧化钠:尿素:水)的重量比的浓度包含氢氧化钠和尿素后,可以将羟乙基纤维素以2wt%的浓度溶解。上述组成的溶剂有助于提高羟乙基纤维素的溶解度和稳定性,从而有助于提高反应过程中的改性均匀性[Bi Xiong,Dissolution of cellulose in aqueousNaOH/urea solution:role of urea,Cellulose(2014)21:1183-1192]。之后,可以通过以适当的浓度(相对于纤维素的葡萄糖单元为1摩尔以上的摩尔数)进一步包含季铵基化合物并根据室温或加热条件进行反应来改性。
在葡萄糖环中具有可改性的羟基的位置为C2、C3和C6三处。其中,对于C6的伯醇的情况,具有最小化的空间位阻,因此通常对改性反应具有优异的位置选择性。与此相比,对于C2、C3之间的改性反应偏好度差异,根据溶剂体系等的条件而持不同主张。[MitsuruAbe,Regioselectivity in Acetylation of Cellulose in Ionic Liquids,MaterialsScience inc.Nanomaterials&Polymers(2016)1:2474-2478]
上述阳离子纤维素聚合物可以是葡萄糖环中ɑ和β位置取代有环氧乙烷(ethyleneoxide;EO)的聚合物。另外,作为比较例,纤维素聚合物使用了葡萄糖环中的位置取代有烷基的聚合物,从而评价了反复吸附带来的膜的高度。可以通过参考参考文献“用阳离子改性的纤维素基面料及其制备方法(WO 2016085099 A1)”加成环氧乙烷(ethylene oxide;EO)或进行烷基化(alkylation)来制备包含烷基的结构体。
当在葡萄糖环中α和β位置加成EO时,可以通过进行使用环氧化物的气相聚合,将反应物喷入腔室中后进行加热、加压反应来加成EO。当烷基化(Alkylation)时,可以进行反应,使得可以利用具有卤代醇、醛或环氧化物末端官能团的反应物加成所期望的烷基。
在一个实施例中,将EO加成至取代有三甲胺的阳离子纤维素聚合物的葡萄糖中α或β位置,作为比较例,通过在葡萄糖中α位置反复进行烷基化(alkylation)来加入官能团而制备。其结果,对于在葡萄糖中α或β位置加成EO的情况,当反复使用聚合物时,由于与已经吸附于毛发或纤维表面的聚合物的阳离子排斥力,吸附力降低,同时吸附于毛发的聚合物能够在α和β位置处形成氢键,因此由于与水的亲水力而被洗掉,最终表现出防止阳离子聚合物的累积吸附的效果。相反,对于烷基化的阳离子纤维素聚合物的情况,确认了由于烷基引起的疏水性增加,与水分子的亲和力降低,从而导致聚合物被水洗掉的现象减少。
因此,具体而言,上述阳离子纤维素聚合物可以是在葡萄糖环中的α或β位置加成EO而得到的。
另外,为了增加上述阳离子聚合物中季铵盐的氮含量,通过改变三甲胺的使用量并调节温度条件,同时反复进行上述说明的反应1的季铵基化合物的加成反应过程来进行调节,最终可以通过调节氮含量来调节阳离子化度的含量。这通过元素含量分析来确认。
表现出赋予毛发、皮肤或纤维柔软性的属性的阳离子纤维素聚合物的分子量可以为300,000至2,900,000,并且相对于聚合物的总重量,氮含量可以为2.3至3.2重量%。上述阳离子纤维素聚合物的分子量可以优选为600,000至2,500,000,更优选为700,000至1,500,000。相对于聚合物的总重量,上述阳离子纤维素聚合物的氮含量可以优选为2.5至3.0重量%,更优选为2.7至2.8重量%。
当阳离子纤维素聚合物的分子量和氮含量在上述范围内时,可防止毛发的累积吸附现象并且可对毛发产生调理效果。在一个实施例(实施例2和4至5)中,当纤维素的分子量为300,000至2,900,000,并且氮含量为2.3~3.2重量%时,即使增加阳离子聚合物对毛发表面的吸附次数,累积吸附层的厚度也减小并且恒定。这是因为,通过吸附于毛发的阳离子聚合物层与要吸附的阳离子聚合物之间的相互电排斥力防止了吸附,而另一方面,由于分子量而吸附一定量的部分因具有高阳离子化度的聚合物吸附层具有亲水性而在漂洗过程中容易被水溶解而被洗掉。另外,当具有上述范围的阳离子化度和分子量时,确认了在增加漂洗力的同时,吸附厚度减小并发生变动。相反,对于超出上述阳离子纤维素聚合物的分子量和氮含量的范围的情况(比较例8至14),观察到聚合物的吸附次数增加时,吸附厚度增加,即,确认了引起累积吸附,并且确认了即使增加漂洗力,吸附厚度也不变,并且继续引起累积吸附。
在此,提供了一种包含上述阳离子纤维素聚合物作为有效成分的累积吸附防止用组合物。
上述组合物可以处理于阴离子对象,并且上述阴离子对象可以是毛发、皮肤或纤维。
当上述组合物处理于作为阴离子对象的毛发、皮肤或纤维时,即使反复使用,也可以防止阳离子纤维素聚合物累积而吸附于阴离子对象的现象,因此可以使阴离子对象变得柔顺和光滑。
另外,在本申请中,提供了包含上述阳离子纤维素聚合物的毛发处理用或纤维处理用组合物。
阳离子纤维素聚合物吸附于毛发表面,从而在漂洗时和干燥后增加毛发的光滑度。由此,当将包含上述阳离子纤维素聚合物的组合物用于处理毛发时,除了作为毛发化妆料的原始功能的清洁或造型功能之外,还发挥显著的毛发调理效果,从而可以赋予使用者高的满足感。另外,即使反复使用,上述组合物也可以通过供给毛发的光滑度来改善毛发的物理状态以保持使用感。
当将上述组合物用于处理纤维时,可以避免为了赋予纤维柔软效果而使用的常规阳离子表面活性剂对皮肤的刺激性,并且用于处理纤维的聚合物的再利用可以消除因纤维上引起的累积吸附现象而使纤维变得发涩的使用感,从而赋予使用者高的满足感。
在此,“防止累积吸附”是指当反复使用聚合物时,可以防止聚合物累积而吸附于使用对象表面的现象或聚合物的层叠现象。当防止聚合物的累积吸附时,可以解决聚合物的累积吸附时可能发生的使用对象的弹性和光滑程度降低,并且变得发涩的问题,从而可以使可成为使用对象的毛发或纤维变得柔顺和柔软。
在此,基于组合物的总重量,上述组合物可以包含0.01至10重量%,优选0.05至5重量%,更优选0.1至3重量%的阳离子聚合物。当上述聚合物的含量小于0.01重量%时,毛发调理效果或纤维柔软效果不明显,当超过10重量%时,存在抑制组合物的剂型稳定性的危险性。这同样也可以适用于毛发强化用、弹性增强用或保护用化妆料组合物。
上述组合物除了阳离子纤维素聚合物之外,通常还可包含可用于毛发处理用或纤维处理用组合物的另外的阳离子聚合物、表面活性剂或其两者。
上述阳离子聚合物可以使用选自由纤维素类聚合物、瓜尔类聚合物和合成材料类聚合物组成的组中的任何一种以上。上述纤维素类聚合物可以是JR125、JR400、JR30M、POLYQUAT-3000KC、LR-400R-LO、LR30M、Ucare LK、Catinal HC100、Catinal HC200等,瓜尔类聚合物可以是瓜尔羟丙基三甲基氯化铵或羟丙基瓜尔羟丙基三甲基氯化铵等。合成材料类聚合物可以是选自由聚季铵盐-22、聚季铵盐-47、聚季铵盐-53、二甲基二烯丙基氯化铵聚合物、丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、丙烯酸-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物、丙烯酰胺-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯氯甲烷共聚物和甲基丙烯酸三甲基氨基乙酯聚合物等组成的组中的任何一种以上。
为了增加清洁力等的目的,上述组合物可以在不损害本发明目的的范围内包含表面活性剂。
作为上述表面活性剂,可以使用选自由阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂组成的组中的任何一种以上。
上述阴离子表面活性剂可以使用毛发用组合物中通常使用的成分而没有限制,并且可以使用月桂基硫酸钠、月桂醇聚醚硫酸钠、月桂基磺基琥珀酸铵、肉豆蔻醇聚醚硫酸铵、月桂醇聚醚磺基琥珀酸二钠、C12-C14链烷醇聚醚-2磺基琥珀酸二钠或其混合物等。
另外,上述两性表面活性剂可以使用选自由甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、酰氨丙基甜菜碱和磺基甜菜碱、椰油两性羧基甘氨酸酯组成的组中的任何一种以上。
另外,上述非离子表面活性剂可以使用选自由辛基/癸基葡糖苷、椰油基葡糖苷、月桂酰胺DEA、椰油酰胺DEA、椰油酰胺甲基MEA和单硬脂酸甘油酯组成的组中的任何一种以上。
基于组合物的总重量,上述组合物中包含的上述阳离子聚合物的含量可以为0.01至3重量%,优选为0.05至1重量%。基于组合物的总重量,上述阴离子表面活性剂的含量可以为1至30重量%,优选为3至20重量%。基于组合物的总重量,上述两性表面活性剂的含量可以为0.1至20重量%,优选为2至15重量%。当上述各成分以上述范围包含在组合物中时,对于本发明的目的,可以最优异地发挥组合物的毛发调理效果等。
另外,上述组合物可以在不损害本发明目的的范围内还包含本领域中使用的其他辅助剂以进一步强化调理效果。例如,可以使用水不溶性非挥发性的聚二甲基硅氧烷、环聚甲基硅氧烷、胺化的硅酮,三甲基硅烷基氨端聚二甲基硅氧烷或乙烯基硅酮等的统称为硅酮的成分及其衍生物、植物油、植物油脂、动物油、动物油脂、烃油或合成酯油等。烃油可以使用液体石蜡、异链烷烃或氢化聚癸烯等,并且酯油可以使用肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、异硬脂酸异硬酯或C12~15烷基苯甲酸酯等,但不限于此。
另外,上述组合物还可以包含选自包含毛发和纤维柔软组合物中常用的脂肪物质、有机溶剂、溶解剂、浓缩剂、胶凝剂、软化剂、抗氧化剂、悬浊剂、稳定剂、发泡剂、芳香剂、表面活性剂、水、离子型或非离子型乳化剂、填充剂、金属离子封锁剂、保存剂、维生素、阻断剂、湿润剂、必需油、染料、颜料、亲水性或亲油性活性剂等的组中的任何一种以上。
另外,上述组合物还可以包含向人体提供有益特性的添加剂。例如,还可以包含诸如清洁、丰满感、整顿、保护、阻断、保湿、染色、着色、脱色、抑汗、防臭、防腐、清凉、除毛、育毛、防头屑、防脱毛、养毛、抗炎、赋香、芳香、美白、防老化、改善皱纹、收敛、松弛、收缩、抑制皮脂、剥离角质、杀菌、消炎、振阳,消臭、抗组胺、抗脂溢、促进血液循环、阻断紫外线或促进皮肤代谢等的对人体赋予有益特性的添加剂。
除此之外,上述组合物还可以进一步含有通常可用作毛发和纤维组合物的成分的防腐剂、增稠剂、粘度调节剂、pH调节剂、香料、染料或调理剂等,这些可以商业上容易地购买并使用。作为防腐剂的实例,可以列举苯甲酸及盐类、对羟基苯甲酸甲酯、甲基氯异噻唑啉酮或甲基异噻唑啉酮的混合物(商品名:Kathon CG,制造公司:The Dow ChemicalCompany)等。作为增稠剂和粘度调节剂,可以使用羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、氯化钠、氯化铵、丙二醇、己二醇或二甲苯磺酸钠、二甲苯磺酸铵等。作为pH调节剂,可以使用柠檬酸、氢氧化钠或三乙醇胺等。作为染料,可以使用水溶性焦油色素等。并且,作为调理剂,可以使用动植物提取物、蛋白质和蛋白质衍生物、高级脂肪酸(Fatty Acid)等。
上述组合物可以以一般的乳化剂型或增溶剂型的形式制备。
另外,上述组合物可以以液状、霜状、膏状或固体状等的可适用于头皮和纤维的所有剂型制备。
另外,上述组合物可以是选自包含洗发液、头发调理剂、护发露、护发精华、发胶、发膜、贴剂和喷雾剂、洗涤剂、纤维柔软剂等的组中的任何一种剂型。
3.包含本发明的阳离子聚合物和有效成分相结合的物质并且具有将有效成分累积吸附于毛发、皮肤或纤维的用途的组合物
作为解决上述课题的本发明的又一方面,本发明提供了一种包含阳离子聚合物和有效成分相结合的物质并且具有将有效成分累积吸附于毛发、皮肤或纤维的用途的组合物。
在此使用的阳离子聚合物具有10,000至400,000的分子量,并表现出累积吸附于毛发、纤维或皮肤等的性质。
表现出累积吸附于毛发、纤维或皮肤等的性质的本发明的聚合物具有将有效成分有效地传递至附着于阳离子纤维素的2位和/或3位碳上的OH或与其结合的聚乙二醇连接基末端的阴离子基质的功能。例如,如果使用反应性染料作为有效成分,则可将反应性染料传递至毛发等,从而可以用于染色或强化染色。
另外,因结合于阳离子纤维素的6位碳的季铵,与阴离子表面活性剂一起使用而用水稀释时形成凝聚层,因此可以用作不会因阴离子表面活性剂而抑制染毛效果同时具有染色强化功能的清洁剂。
在包含1至3重量%的上述聚合物的组合物中,粘度为20cps至500cps,具体是50cps至500cps时,具有通过反复使用来增加毛发颜色的特性。粘度高于500cps时,吸附层不会因反复使用而增加,并且粘度低于20cps时,难以出现吸附。
组合物的粘度是随着聚合物的分子量增加而增加的值,当聚合物的分子量具有10,000至400,000,具体是50,000至350,000,更具体是100,000至300,000的值时,表现出优异的吸附和脱附能力。具体而言,当阳离子纤维素聚合物的分子量超过400,000时,如果引起进一步吸附,则具有通过吸附于基质的阳离子聚合物层与要吸附的阳离子聚合物之间的相互电排斥力来防止进一步吸附的特性,而另一方面,已经在漂洗过程中具有高分子量的聚合物吸附层在大面积上具有亲水性,因此具有容易被水溶解反而要脱附的性质。特别是,如果聚合物的分子量提高,则在吸附于阴离子基质的状态下,吸附长链状(吸附部分)和环状(非吸附部分)很多,对其的熵大,因此具有易于从与水分子的接触中脱附的特性。当分子量小于10,000时,吸附的面积小,使得难以检测颜色变化和调理的光滑效果。
本申请中使用的术语“阴离子基质”是指毛发、皮肤和纤维等的表现出阴离子性的基质。上述阴离子基质可以通过静电引力与表现出阳离子性的上述聚合物层吸附,从而可以使结合至聚合物的有效成分容易地传递。
上述有效成分可以是反应性染料。
本申请中使用的术语“反应性染料”是指与毛发、皮肤或纤维等的官能团进行化学反应而通过共价键或离子键染着的染料。已知反应性染料因其具有的官能团与毛发、皮肤或纤维形成共价键,因此坚牢度(fastness)的特性优异。
如上所述的反应性染料的种类没有限制,只要其为本领域中已知的即可。具体说明见Industrial Dyes(K.Hunger版,Wiley VCH 2003)等,并且常用的反应染料列于颜色索引[英国染料染色学会(Society of Dyers and Colourists)和美国纤维化学技术染色技术协会(American Association of Textile Chemists and Colorists)]。
具体而言,共价键反应性染料包括选自二氯三嗪基、二氟氯嘧啶、一氟三嗪基、二氯喹喔啉、乙烯基砜、二氟三嗪、一氯三嗪基、溴丙烯酰胺和三氯嘧啶的反应基。更具体地,反应染料包括选自一氯三嗪基、二氯三嗪基和乙烯基磺酰的反应基。
另外,反应性染料优选包括选自偶氮、蒽醌、酞菁、甲臜(Formazan)和三苯二噁嗪的发色团。
反应性染料可以含有0至4个SO3Na基,由此可以产生有效水平的负电荷。
作为反应性染料的实例,包括反应性蓝4号染料、反应性黑5号染料、反应性蓝19号染料、反应性红2号染料、反应性蓝59号染料、反应性蓝269号染料、反应性蓝11号染料、反应性黄17号染料、反应性橙4号染料、反应性橙16号染料、反应性绿19号染料、反应性棕2号染料、反应性棕50号染料等,但不限于此。
离子键反应性染料可以选择食品医药品安全处告示第2016-49号中通告的碱(Basic)原料。对于碱原料,阳离子或两性离子(Zwitterion)的阳离子部分可以通过离子键吸附于阴离子毛发,并且包括碱性棕16号、碱性蓝99号、碱性红76号、碱性棕17号、碱性黄87号、碱性黄57号、碱性红51号、碱性橙31号等,但不限于此。此外还有酸(Acid)原料,虽然具有阴离子电荷,但插入而吸附于毛发的疏水基部分,并且可以接触在吸附于毛发的阳离子吸附性聚合物,并且包括酸性红52号、酸性红92号等,但不限于此。
在本申请实施例中,为了掌握聚合物吸附位置,将用作荧光体并同时可利用染料功能的反应性蓝4号染料(reactive blue 4 dye)和5-([4,6-二氯三嗪-2-基]氨基)荧光素用作反应性染料,但不限于用作荧光体的反应性染料。
上述聚合物可与阴离子表面活性剂一起混合而用作清洁剂组合物。
具体而言,上述清洁剂组合物可以处理于诸如毛发或皮肤等阴离子部位。上述清洁剂组合物适用于诸如毛发等纤维,从而可以表现出染色功能或起到强化染色的颜色的作用。
具体而言,如果对未经染色的毛发处理上述清洁剂组合物,则可以染色。另外,对于通过其他染色方法染色的毛发,可以通过利用上述清洁剂组合物清洁毛发来强化已经染色的颜色。在这种情况下,可以使用包含结合有与经染色的毛发具有相同或相似颜色的染料的聚合物的清洁剂组合物。
作为阴离子表面活性剂,可以使用月桂基硫酸钠、月桂醇聚醚硫酸钠、聚氧乙烯月桂基硫酸钠、月桂基磺基琥珀酸铵、肉豆蔻醇聚醚硫酸铵、月桂醇聚醚磺基琥珀酸二钠、C12-C14链烷醇聚醚-2-磺基琥珀酸二钠或其混合物等。基于组合物的总重量,上述阴离子表面活性剂的含量可以为1至30重量%,具体是3至20重量%。基于组合物的总重量,上述两性表面活性剂的含量可以为0.1至20重量%,具体是2至15重量%。
上述清洁剂组合物还可以包含非离子表面活性剂和/或两性表面活性剂。作为非离子表面活性剂的实例,包括月桂酸二乙醇酰胺、棕榈油脂肪酸二乙醇酰胺和棕榈油脂肪酸单乙醇酰胺,作为两性表面活性剂的实例,包括甜菜碱类、椰油酰胺丙基甜菜碱,烷基甘氨酸酯和烷基氨基丙酸酯,但不限于此。基于组合物的总重量,上述非离子表面活性剂和两性表面活性剂的含量可以为0至15重量%,具体是1至15重量%,更具体是3至10重量%。
上述清洁剂组合物可包含以为了使毛发呈现润泽的用途或保湿用途使用的油。可以使用可以通过吸附而渗透于毛发来改变毛发内水分含量的油而没有限制。
作为上述油的非限制性实例,可以使用水不溶性非挥发性的聚二甲基硅氧烷、环聚甲基硅氧烷、胺化的硅酮,三甲基硅烷基氨端聚二甲基硅氧烷或乙烯基硅酮等的统称为硅酮的成分及其衍生物、诸如荷荷巴油等植物油、植物油脂、动物油、动物油脂、烃油或合成酯油等。烃油可以使用液体石蜡、异链烷烃或氢化聚癸烯等,并且酯油可以使用肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、异硬脂酸异硬酯或C12~15烷基苯甲酸酯、三异辛酸甘油酯、角鲨烷、棕榈油、油橄榄(Olea Europaea)油、PPG-3辛基醚(Caprylyl ether)、癸酸/辛酸甘油三酯(Capric/caprylic triglyceride)、异硬脂酸异硬脂基酯(Isostearyl Isostearate)、椰子油(Cocos Nucifera)、聚甘油-6(Polyglyceryl-6)八辛酸酯(octacaprylate)、氢化聚癸烯(Hydrogenated polydecene)、荷荷巴籽(Simmondsia Chinensis seed)油、双C12-13烷基马来酸酯等,但不限于此。在本申请实施例中,作为油,使用了荷荷巴油。
上述油的含量可以为0.05至4重量%,具体是0.1至2重量%。
上述清洁剂组合物可以用作洗发液。在这种情况下,可以在不损害本发明目的的范围内还包含本领域中使用的其他辅助剂以强化调理效果。例如,还可以包含选自包含毛发组合物中常用的脂肪物质、有机溶剂、溶解剂、浓缩剂、胶凝剂、软化剂、抗氧化剂、悬浊剂、稳定剂、发泡剂、芳香剂、表面活性剂、水、离子型或非离子型乳化剂、填充剂、金属离子封锁剂、保存剂、维生素、阻断剂、湿润剂、必需油、染料、颜料、亲水性或亲油性活性剂等的组中的任何一种以上。
另外,上述组合物还可以包含向人体提供有益特性的添加剂。例如,还可以包含诸如清洁、丰满感、整顿、保护、阻断、保湿、染色、着色、脱色、抑汗、防臭、防腐、清凉、除毛、育毛、防头屑、防脱毛、养毛、抗炎、赋香、芳香、美白、防老化、改善皱纹、收敛、松弛、收缩、抑制皮脂、剥离角质、杀菌、消炎、振阳,消臭、抗组胺、抗脂溢、促进血液循环、阻断紫外线或促进皮肤代谢等的对人体赋予有益特性的添加剂。
除此之外,上述组合物还可以进一步含有通常可用作毛发用组合物的成分的防腐剂、增稠剂、粘度调节剂、pH调节剂、香料、染料或调理剂等,这些可以商业上容易地购买并使用。作为防腐剂的实例,可以列举苯甲酸及盐类、对羟基苯甲酸甲酯、甲基氯异噻唑啉酮或甲基异噻唑啉酮的混合物(商品名:Kathon CG,制造公司:The Dow Chemical Company)等。作为增稠剂和粘度调节剂,可以使用羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、氯化钠、氯化铵、丙二醇、己二醇、二甲苯磺酸钠或二甲苯磺酸铵等。作为pH调节剂,可以使用柠檬酸、氢氧化钠或三乙醇胺等。作为染料,可以使用水溶性焦油色素等。并且,作为调理剂,可以使用动植物提取物、蛋白质和蛋白质变体、高级脂肪酸(Fatty Acid)等。
上述组合物可以以一般的乳化剂型或增溶剂型的形式制备。
另外,上述组合物可以以液状、霜状、膏状或固体状等的可适用于头皮的所有剂型制备。
另外,上述组合物可以是选自包含洗发液、头发调理剂、护发露、护发精华、发胶、发膜、贴剂和喷雾剂等的组中的任何一种剂型。
可以用作染色毛发的方法,包括使用上述组合物清洗毛发的步骤。
具体而言,可以使用上述清洁剂组合物将毛发反复清洗1至10次。通过反复清洗,可以强化毛发的染毛程度。
染色毛发的方法包括对未经染色的毛发进行染色和对已经染色的毛发强化颜色。
4.包含本发明的阳离子聚合物和有效成分相结合的物质并且具有将有效成分传递至毛发、皮肤或纤维的用途的组合物。
作为解决上述课题的本发明的又一方面,本发明提供了一种包含阳离子聚合物和有效成分相结合的物质并且具有将有效成分传递至毛发、皮肤或纤维的用途的组合物。
在此使用的阳离子聚合物具有1,300,000至4,000,000的分子量,并上述阳离子聚合物表现出与已经吸附于毛发、纤维或皮肤的阳离子聚合物置换而吸附的性质。
上述阳离子聚合物可以与适当的阴离子形成离子键而存在,其中,适当的阴离子基团可以是卤素基团,例如Cl-、Br-等。
上述阳离子纤维素聚合物用于传递有效成分。
在此,诸如“用于传递有效成分”、“为了传递有效成分”等“传递有效成分”表述是指如果上述纤维素聚合物吸附于基质,则通过离子或共价键结合至上述纤维素聚合物的有效成分被离解或结合于聚合物时在上述基质中表现出有效成分的功效。上述基质优选为能够与上述纤维素聚合物形成静电引力的基质,更具体地优选为阴离子基质。
在一个实施例中,通过共价键结合染毛剂的纤维素聚合物旨在将染毛剂传递至基质,并且上述纤维素聚合物适用于毛发,从而在上述毛发中可表现出上述染毛剂的染色效果。
在又一实施例中,毛发用保湿油共价结合的纤维素聚合物旨在将毛发用油传递至基质,并且上述纤维素聚合物适用于毛发,从而可对上述毛发表现出持续的保湿效果。
本发明的发明人发现了,通过离子或共价键将有效成分结合至由阳离子改性的纤维素聚合物,从而可以改善将有效成分传递至诸如皮肤或毛发等阴离子基质的效率和持久性。
通过上述季胺基由阳离子改性的阳离子纤维素聚合物可以通过使季胺基共价结合于纤维素单元中葡萄糖单元中6位碳位置的连接基(L)而形成。在此,(CH2CH2O)x可以用作上述连接基,其中x是1至10的整数。另外,在上述6号碳位置中连接基的引入可以通过本领域公知的方法进行。
在一个实施例中,有效成分传递用纤维素聚合物可以是由以下化学式2表示的聚合物。
[化学式2]
在上述化学式2中,x是1至10的整数,当n为1时,y为0.3至0.7,并且α和β分别独立地是-OH、-CH2OH或–CH2CH2OH。
结合于上述有效成分传递用纤维素聚合物而传递至基质的有效成分优选地可以表现出皮肤用功能成分或毛发用功能成分。上述皮肤用功能成分优选可以是紫外线阻断剂、染料、皱纹改善剂、弹性强化剂、美白剂、角质防止和去除剂或皱纹掩蔽剂等。更具体地,上述皮肤用功能成分可以选自由选自由碳酸铵、碳酸钾、碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸氢钾、倍半碳酸钾、倍半碳酸钙和倍半碳酸钠等组成的组中的碳酸盐;选自由纯地蜡、石蜡、凡士林蜡、石油蜡、地蜡(ozokerite)、褐煤蜡和微晶蜡等组成的组中的矿物蜡;选自由蜂蜡、羊毛脂等组成的组中的动物蜡;选自由小烛树、小冠巴西棕(ouricurry)、巴西棕榈蜡、日本蜡、可可脂、软木纤维和甘蔗蜡等组成的组中的植物蜡;在25℃下为固体的氢化油;脂肪酯或甘油酯;选自由聚乙烯蜡和由费托(Fischer-Tropsch)合成而获得的蜡组成的组中的合成蜡;以及硅酮蜡、天然或合成甘油三酯、酯油和烃油等组成的组。
上述毛发用功能成分优选可以为毛发强化剂、染色剂、调理剂、涂层剂、脂质成分或内部交联剂,更具体地,可以是选自由聚赖氨酸等氨基酸聚合物、聚胺聚合物、聚羧酸聚合物、甲基丙烯酰基乙基甜菜碱/甲基丙烯酸酯共聚物(Methacryloyl Ethyl Betaine/Methacrylate Copolymer)、辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙酯共聚物(Octylacrylamide/Acrylates/Butylaminoethyl Methacrylate Copolymer)等两性聚合物、聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)、PVP/VA共聚物(PVP/VA Copolymer)、PVP/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物(PVP/Dimethylaminoethyl Methacrylate Copolymer)、聚氨酯等非离子聚合物、丙烯酸酯甲基丙烯酸酯共聚物(Acrylate MethacrylateCopolymer)、VA/巴豆酸酯/新癸酸乙烯酯共聚物(VA/Crotonates/Vinyl NeodecanoateCopolymer)等聚合物、天然或合成甘油三酯、酯油和烃油等组成的组中的脂质成分等,但不限于此。
在一个实施例中,制备了反应性染料蓝4(reactive blue 4 dye)作为有效成分共价结合于α位置的纤维素聚合物,由此确认了在基质上形成的吸附层的变动。另外,确认了上述有效成分可以持续地传递至基质。
在一个实施例中,制备了5-([[4,6-二氯三嗪-2-基]氨基]荧光素作为有效成分与α位置的-OH基形成共价键的纤维素聚合物,由此确认了有效成分可以持续地传递至基质。
在一个实施例中,制备了由碳原子数为15至20个的烷基构成的油作为有效成分共价结合于α位置的纤维素聚合物,确认了在使用包含其的毛发用组合物的毛发中可以通过上述有效成分表现出持续的保湿效果。
在一方面,上述阳离子聚合物的分子量可以为1,300,000至4,000,000,优选为1,400,000至3,500,000,最优选为1,500,000至3,000,000。上述纤维素聚合物可以在基质上形成具有一定范围的厚度的吸附层。另外,如果使用上述分子量范围内的纤维素聚合物,则通过在基质上形成的吸附层变动,可以表现出持续传递有效成分的优异效果。当上述分子量小于1,300,000时,吸附层高度恒定或变动不明显,因此,可能出现有效成分传递的效率和持久性下降的问题。另外,当上述分子量超过4,000,000时,聚合物的铺展性不好,从而聚合物难以均匀地吸附于基质,并且具有高分子量的大表面积的高阳离子聚合物引起相互排斥力,使吸附力减弱,从而在包括漂洗在内的与水接触的过程中可能出现吸附层容易流失的问题。
本发明的发明人发现了,皮肤或毛发用组合物中使用的聚合物吸附于基质而形成的吸附层的厚度根据聚合物的静电特性和分子量而变化。更具体地,发现了,由吸附于诸如皮肤或毛发等阴离子基质的阳离子聚合物形成的吸附层可根据上述阳离子聚合物的特定分子量范围形成一定范围的厚度。特别是,本发明的分子量为1,300,000至4,000,000,优选为1,400,000至3,500,000,最优选为1,500,000至3,000,000的有效成分传递用纤维素聚合物的2%水溶液的粘度(利用粘度计(Brookfield,US)主轴50rpm条件测定粘度)在25℃下为8,000至100,000cps时,可以形成具有一定范围厚度的吸附层。本发明的发明人确认了,在将染料作为有效成分结合于上述纤维素聚合物之后,形成的吸附层不是吸附于基质而固定的,而是可以通过吸附层变动现象将有效成分持续传递至基质。
在本发明中,表述“吸附层变动”用于表示聚合物吸附于基质而形成的吸附层中分子位置不固定,而是吸附层中分子位置发生移动。吸附层变动与纤维素聚合物的分子量、粘度、阳离子化度和交联度有关。更具体地,阳离子纤维素聚合物通过静电作用在皮肤、毛发、头皮等的阴离子基质上形成吸附层。在阳离子纤维素聚合物已经吸附于基质而形成吸附层的状态下,通过进一步使用阳离子纤维素聚合物引起进一步吸附时,由于先前形成的吸附层与新适用的阳离子纤维素聚合物之间的静电排斥,表现出抑制乃至防止进一步吸附的特性。另一方面,如果阳离子聚合物吸附于基质而形成吸附层,则在形成的吸附层中存在吸附长链状部分(吸附部分)和环状部分(未吸附部分)。随着阳离子聚合物的分子量增加,粘度增加并且吸附的均质性降低。即,吸附长链状部分和环状部分变多,这诱导吸附层中的高熵。因此,具有一定范围以上的分子量的阳离子聚合物表现出通过与水分子的接触而容易脱附的特性。由于这种综合作用,具有特定范围的分子量的阳离子纤维素聚合物已经形成于阴离子基质的吸附层表现出要脱附的特性,并且新适用的吸附层表现出要吸附于阴离子基质的特性,从而表现出在常规形成的吸附层和新形成的吸附层之间的吸附层变动现象。在此,通过阳离子纤维素聚合物的吸附层变动,可以表现出将有效成分持续传递至基质的效果。
在本申请中,可以提供含有上述有效成分传递用纤维素聚合物;和通过离子或共价键结合至上述纤维素聚合物的α或β位置上存在的-OH基中至少一个的有效成分的皮肤或毛发用组合物。上述组合物通过包含结合有有效成分的纤维素聚合物可以表现出以优异的效率持续传递有效成分的效果。
在上述组合物中,有效成分传递用纤维素聚合物的含量不限于此,而是基于组合物的总重量,可以为0.01至10重量%,优选为0.1重量%至5重量%。当以上述含量包含时,可以提供适当的分子量和相稳定性优异的组合物。
在此,皮肤用组合物可以制备成粉底、溶液、外用药膏、霜、泡沫、营养化妆水、柔软化妆水、面膜、隔离霜、妆前乳、精华、防晒霜、防晒油、防晒棒、悬浊液、乳浊液、膏剂、凝胶、露、油、粉、粉末粉底、乳浊液粉底、蜡粉底、贴剂或喷雾剂等的剂型,但不限于此。作为参考,粉剂型可以利用汗或与皮肤接触的水分来持续传递有效成分。
在此,毛发用组合物可以制备成洗发液、护发素、头发修复膏、头发调理剂、头发滋补剂、护发露、护发霜、毛发营养化妆水、护发精华、喷发剂、发胶、贴剂、喷雾剂或发膜等的剂型,但不限于此。
5.包含本发明的阳离子聚合物和具有羧基或胺基的交联介质成分以及碳二亚胺基化合物并且具有防止毛发、皮肤或纤维成分流失的用途的组合物
作为解决上述课题的本发明的一个方面,本发明提供了包含阳离子聚合物和具有羧基或胺基的交联介质成分以及碳二亚胺基化合物并且具有防止毛发、皮肤或纤维成分流失的用途的组合物。
在此使用的阳离子聚合物具有600,000至2,500,000的分子量,并且在清洁过程中表现出防止两亲性内部成分或疏水性相对较低的内部成分流失的属性,因此在清洁剂组合物中一起包含具有羧基或胺基的交联介质成分和碳二亚胺基化合物,从而可以具有防止毛发、皮肤或纤维成分流失的用途。
具有防止上述毛发、皮肤或纤维成分流失的用途的组合物可以包括选自由具有羧基或胺基的交联介质成分和碳二亚胺基化合物;阳离子纤维素聚合物;和极性油组成的组中的一种以上。
另外,具有防止上述毛发、皮肤或纤维成分流失的用途的组合物可以包括具有羧基或胺基的交联介质成分和碳二亚胺基化合物与阳离子纤维素聚合物;极性油;或阳离子纤维素聚合物和极性油。
在此,“毛发、皮肤或纤维成分”是指构成毛发、皮肤或纤维的成分。更优选地,是指构成上述毛发、皮肤或纤维内部或包含在内部的成分,即,内部成分。在此,内部成分、构成成分或毛发、皮肤或纤维中成分等可以相互交换使用。作为内部成分的具体实例,包括角蛋白、脂质、水分和微量元素等,但不仅仅限于上述成分。上述微量元素包括镍、钛酸盐、铁、钼、铜、钴、铁等,但不限于此。在清洁过程中,毛发、皮肤或纤维的内部成分因摩擦压力、表面活性剂引起的吸附等而流失,由此产生毛发、皮肤或纤维变得粗糙或变得蓬松的问题。另外,由于内部成分的流失,强度减弱,从而还产生容易断裂且开裂的问题。上述组合物具有防止这种内部成分在清洁过程中流失的效果,并由此可以保持毛发、皮肤或纤维健康。
上述组合物使毛发、皮肤或纤维中的成分交联,防止表面活性剂的移动,从而防止溶出到外部,并且在清洁过程中,通过在外部中对接触的表面活性剂形成保护膜来抑制表面活性剂渗透到内部,并由此可以防止内部成分的流失。特别是,在一个具体实施例中,当将根据一个实施例的组合物处理于毛发时,显著防止毛发中脂质的流失,由此确认了毛发更加强化,在这种方面中,上述内部成分可以是脂质,并且上述组合物可以是用于防止毛发、皮肤或纤维中的脂质流失的组合物。
本发明的发明人将上述内部成分中脂质的流失机理分为两种,从机理上预测,具有疏水性特性的疏水性脂质因毛发、皮肤或纤维中的表面活性剂胶束的移动而一起流失,而对于两亲性或疏水性相对较低的脂质的情况,随着从毛发内部向毛发表面发生扩散,向毛发外部溶出的脂质成分通过与表面活性剂结合而流失,为了防止这种情况而不断研究的结果确认了,可以通过利用具有羧基或胺基的交联介质成分和碳二亚胺基化合物;阳离子纤维素聚合物;和/或极性油来有效地防止脂质的流失。
在此,疏水性脂质组是指与其他脂质相比具有相对较高的疏水性的脂质,例如包括角鲨烯(Squalene)、蜡酯(Wax ester),但不限于此。另外,两亲性或疏水性相对较低的脂质组包括脂肪酸(肉豆蔻酸(Myristyl acid,C14)、棕榈酸(Palmitic acid,C16)、硬脂酸(Stearic acid,C18)、油酸(Oleic acid,C18=1)、胆固醇(Cholesterol))、胆固醇等,但不限于此。
这里所指的疏水性基团脂质是CAMEO Chemicals中所示的在室温水中的溶解度标记为不可溶(insoluble)的脂质,而疏水性相对较低的基团的脂质是并非不可溶的物质。例如,肉豆蔻酸在室温水中溶解度为22mg/L(Handbook of Aqueous Solubility Data,CRCPress LLC,FL.(2003),p.987),棕榈酸为0.04mg/L(Aust J Chem 19:2281-4(1966)),硬脂酸为0.597mg/L(Handbook of Chemistry and Physics 86TH Edition.CRC Press,FL(2005),p.3-462),油酸为0.01mg/L(US EPA;Estimation Program Interface(EPI)Suite.Ver.3.12.Nov 30,2004),胆固醇为0.095mg/L(The AQUASOL dATAbASE of AqueousSolubility.Ver 5.Tucson,AZ:Univ AZ,College of Pharmacy(1992)),因此是具有可测量数值的物质。
上述组合物可以包括具有羧基或胺基的交联介质成分和碳二亚胺基化合物。
上述具有羧基或胺基的交联介质成分是指用于在毛发、皮肤或纤维内部的氨基酸之间形成交联键的成分,可以直接与上述氨基酸结合来形成交联键,或者可以在中间起到介质作用以使氨基酸之间可以结合。具体而言,可以通过与碳二亚胺基化合物结合来形成内部成分之间的交联键,或者介质成分的一侧面直接与内部成分结合,一侧面与碳二亚胺基化合物结合,从而可以形成内部成分之间的交联键。包含上述具有羧基或胺基的交联介质成分和碳二亚胺基化合物的上述组合物可以通过使毛发、皮肤或纤维内部的氨基酸交联来有效地防止内部成分因表面活性剂在清洁过程中溶出至表面或外部而流失。特别是,可以通过使毛发、皮肤或纤维的内部成分交联来有效地防止疏水性内部成分的流失。
如具体测试例所确认,可以看出,当利用常规清洁液进行10次清洁时,毛发中的脂质流失了60%,但当利用上述介质成分和碳二亚胺基化合物在毛发内部成分之间形成交联键时,即使进行10次清洁后,疏水性脂质成分的流失程度也降低。
在此,具有羧基或胺基的交联介质成分包括所有通过包含羧基或胺基能够与毛发、皮肤或纤维的蛋白质表面的生物体氨基酸反应的物质。具体而言,具有羧基或胺基的交联介质成分可包括选自由天然提取物、氨基酸、肽、蛋白质、聚合物类、硅酮类、脂肪醇类、脂肪酸类、蜡类、酯类及其衍生物组成的组中的一种以上,但不限于此。本发明的交联介质成分与毛发、皮肤或纤维的蛋白质残基(巯基、羟基、羧基或胺)形成共价键,从而使内部成分之间能够交联,另外,其特征在于,通过提高与碳二亚胺基化合物的反应效率来更有效地形成内部成分之间的交联键。
上述天然提取物可包括例如洪景天提取物、山茶叶提取物、熊果酸、五倍子提取物、海藻提取物、葵花籽提取物、苦参提取物、人参提取物、黄莲提取物、金盏花提取物、白桦树液、白桦树提取物、花草提取物、天罗提取物、佛手柑提取物、扁柏提取物、苦参红景天提取物、苦参提取物、苍术提取物、积雪草提取物、黄莲提取物、红参水、贝母提取物、铃兰提取物、蜂巢提取物、黑醋栗提取物、石榴提取物、柠檬提取物、松芽提取物、绿茶提取物、花椰菜提取物、蜂蜜提取物、蔓越莓提取物、浆果提取物、薰衣草提取物、扁豆提取物、生姜水提取物等,作为上述蛋白质和肽,可以包括得自天蚕蚕丝、蚕丝、聚赖氨酸、海藻、羊毛和毛发、小麦的蛋白质和肽等。
作为上述氨基酸,可以包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苏氨酸、丝氨酸、半胱氨酸、胱氨酸、甲硫氨酸、天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、二碘酪氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸等。
上述肽包括由2至200个氨基酸构成的肽,并且蛋白质包括角蛋白、胶原蛋白、明胶、植物蛋白或其水解产物。上述角蛋白优选为水解角蛋白(hydroylzed keratin),特别是,更优选分子量为200至150,000Da的角蛋白。
上述聚合物类包括分子量1000至1,000,000左右的线性和支化的链型、网型聚合物化合物,并且本发明还包括根据需要在这些碳之间包含双键或环结构的多种置换体的情况。优选在分子中包含至少一个以上具有反应性以附着例如,-COONa、-COOK、-COOH、-NH2、-NHR、-NR2、-Cl、-Br、-I或-F基的生物体反应基的残基,以使用于将生物体反应性官能团附着于分子中末端任何一个的反应容易进行。更优选地,可以使用作为碳原子数10000至500,000左右的线性或支化的链型聚合物,在分子中包含至少一个以上的例如,-COONa、-COOK、-COOH、-NH2、-NHR、-NR2、-Cl、-Br、-I或-F基的具有反应性的残基的化合物以使将生物体反应性官能团附着于分子中末端任何一个的反应容易进行。例如,可以是聚赖氨酸等氨基酸聚合物、聚胺聚合物、聚羧酸聚合物、作为聚合物的甲基丙烯酰基乙基甜菜碱/甲基丙烯酸酯共聚物(Methacryloylethyl Betaine/Methacrylate Copolymer)、辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙酯共聚物(Octylacrylamide/Acrylates/ButylaminoethylMethacrylate Copolymer)等两性聚合物或聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone)、PVP/VA共聚物(PVP/VA Copolymer)、PVP/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物(PVP/Dimethylaminoethylmethacrylate Copolymer)、聚氨酯等非离子聚合物和丙烯酸酯甲基丙烯酸酯共聚物(Acrylate Methacrylate Copolymer)、VA/巴豆酸酯/新癸酸乙烯酯共聚物(VA/Crotonates/Vinyl Neodecanoate Copolymer)等阴离子聚合物等,但不限于此。
作为上述硅酮类,例如可以是聚二甲基硅氧烷、聚三甲基硅氧烷、苯基聚三甲基硅氧烷、氨端聚二甲基硅氧烷、氨端苯基聚三甲基硅氧烷、氨端五苯基聚三甲基硅氧烷、二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、甲基聚三甲基硅氧烷、苯基聚三甲基硅氧烷、聚甲基硅氧烷、环聚甲基硅氧烷、烷基甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷共聚醇、三甲基硅烷基氨端聚二甲基硅氧烷形式的化合物,但不限于此。
上述脂肪醇类是碳原子数为10至50个左右的链状和支化的脂肪醇化合物,例如,优选为月桂醇、鲸蜡醇、硬脂醇、异硬脂醇、山嵛醇等,但不限于此。
上述脂肪酸类是碳原子数为10至50个左右的链状和支化脂肪酸化合物,例如,优选为18-甲基二十烷酸、月桂酸、硬脂酸、异硬脂酸等,但不限于此。
上述蜡类例如,可以是小烛树蜡、巴西棕榈蜡、米糠蜡、蜂蜡、羊毛脂、地蜡、纯地蜡、石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡等,但不限于此。
上述酯类例如,可以是肉豆蔻酸异丙酯、肉豆蔻酸丁酯、棕榈酸异丙酯、硬脂酸乙酯、亚油酸异丙酯、肉豆蔻酸癸酯、肉豆蔻酸鲸蜡酯、棕榈酸鲸蜡酯、氢化聚异丁烯(Hydrogenated polyisobutaine)等,但不限于此。
在此,碳二亚胺基化合物是指包括所有包含N=C=N结构的化合物,更具体地,可以是选自由N,N'-亚甲基-双-(4-异氰酸根合环己烷)-(均聚物,聚乙二醇单甲醚封端)((N,N'-methylene-bis-(3-isocyanatocyclohexane)-,homopolymer,polyethylene glycolmono-Me-ether-blocked))、N,N'-二环己基碳二亚胺(N,N'-dicyclohexylcarbodiimide)、N,N'-二异丙基碳二亚胺(N,N'-diisopropylcarbodiimide)、N-乙基-N'(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(N-ethyl-N'(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidehydrochloride)、N-环己基-N'-异丙基碳二亚胺(N-cyclohexyl,N'-isopropylcarbodiimide)、N-叔丁基-N'-甲基碳二亚胺(N-tert-butyl,N'-methylcarbodiimide)、N-叔丁基-N'-乙基碳二亚胺(N-tert-butyl,N'-ethylcarbodiimide)、N,N'-二环戊基碳二亚胺(N,N'-dicyclopentylcarbodiimide)、双[[4-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环氧戊环基)]甲基]碳二亚胺(bis[[4-(2,2-dimethyl-1,3-dioxolyl)]methyl]carbodiimide)、N-乙基-N'-苯基碳二亚胺(N-ethyl,N-phenylcarbodimide)、N-苯基-N'-异丙基碳二亚胺(N-phenyl,N-isopropylcarbodiimide)及其衍生物组成的组中的化合物,但不限于此。
上述交联介质成分和碳二亚胺基化合物可以以两种方法形成交联键。毛发、皮肤或纤维的蛋白质表面的作为具有羧基的氨基酸的天冬氨酸和谷氨酸与碳二亚胺基化合物进行一次反应而形成反应性酯,继而,与具有胺残基的交联介质成分反应而形成共价键,或者具有羧基的交联介质成分与碳二亚胺基化合物进行一次反应而形成反应性酯,继而,可以通过与具有胺残基的生物体的氨基酸反应来形成共价键。
作为优选的一个实施例,将具有羧基的交联介质成分直接制成具有生物体反应性的反应性酯交联介质成分形式,或者对毛发(17.5~21.9%)中过量存在的氨基酸(如天冬氨酸、谷氨酸)进行反应性酯化,并且通过使用包含胺基的交联介质成分可靶向的碳二亚胺基化合物制得具有反应性的酯形式(反应性毛发强化成分),提高反应效率,从而可以显著提高其效果。
另外,上述交联介质成分还可在分子中包括可靶向其他氨基酸的官能团,例如碳二亚胺、亚氨酸酯、芳基叠氮化物、重氮、羟甲基膦、五氟苯基酯、吡啶基二硫化物、磺基-羟基琥珀酰亚胺酯、烷氧基胺、酰肼、卤代乙酰、叠氮化物,在这种情况下,可以形成更多的键,因此可以更有效地防止内部成分的流失。
作为更具体的实例,上述组合物通过对具有羧基的交联介质成分或毛发/皮肤/纤维的蛋白质表面首先用聚合物形式碳二亚胺基化合物或诸如1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide.HCl)等碳二亚胺基化合物进行一次反应而形成反应性酯,并且通过对形成的反应性酯官能团用具有胺的交联介质成分再次进行反应,或者通过与毛发/皮肤/纤维表面的胺反应,从而可以通过在成分之间形成键来获得优异的毛发/皮肤/纤维强化效果。
上述反应可以优选在pH 2至pH 10的条件下进行,或可以在pH 3至9下反应,或在pH 4至5左右的酸性至弱酸性水溶液相中反应时可以具有最优异的反应效率。
上述组合物可以包含相对于全部组合物为0.0001至10重量%的具有羧基或胺基的交联介质成分,相对于全部组合物为0.0001至10重量%的碳二亚胺基化合物,或者可以包含相对于全部组合物为0.01至10重量%的具有羧基或胺基的交联介质成分,相对于全部组合物为0.01至10重量%的碳二亚胺基化合物。
上述组合物可包括极性油和/或阳离子纤维素聚合物。上述组合物可以通过上述极性油和/或阳离子纤维素聚合物防止毛发、皮肤或纤维中的成分流失,特别是,可以有效地防止具有两亲性或低疏水性的内部成分流失。这是因为在清洁期间,极性油或阳离子纤维素聚合物代替内部成分而与表面活性剂结合来防止内部成分的流失,并提高毛发、皮肤或纤维的电荷密度,从而降低毛发、皮肤或纤维表面的界面张力,由此,内部成分接触角降低,从而当疏水性弱或具有两亲性的内部成分暴露于毛发、皮肤或纤维的表面时防止因表面活性剂而流失。
特别是,包含上述交联介质成分和碳二亚胺基化合物的组合物有效地抑制了疏水性成分的流失,但确认了防止具有相对较低的疏水性或两亲性的成分流失的效果相对弱,上述组合物与上述交联介质成分和碳二亚胺基化合物一起还可以包含极性油和/或阳离子纤维素聚合物。在这种情况下,均可以有效地防止因表面活性剂的渗透和内部成分的扩散而引起的流失。特别是,当与交联介质成分和碳二亚胺基化合物一起还包含极性油和/或阳离子纤维素聚合物时,通过本发明的一个实施例可以确认,防止内部成分流失的效果显著优于仅处理各成分的情况。
在此,当油被化妆料组合物的胶束或水稀释时,可以通过形成的凝聚层而被运输到毛发、皮肤或纤维。只要其能够吸附/渗透到毛发、皮肤或纤维中,则可以不受限制地包含在本发明中,并且优选地可以是极性油。上述组合物中极性油的含量可以为0.0001至10重量%;或0.01至10重量%;或0.1至5重量%。
在此,极性度可以根据本发明的技术领域中通常使用的极性度来评价,并且只要通过本技术领域的常规的评价方法被分类为极性油,则均可以包含在本发明中。更具体地,可以根据将与水和油中的界面张力值成反比的值作为油极性度分类标准而提出的赢创(Evonik)公司的极性度评价法来进行评价。更具体地,对于上述油的界面张力,用液滴形状分析仪(Drop shape analyzer,KRUESS,Germany)在水槽内部形成油滴,从而通过图像分析来测量油滴的长度和直径和所形成的角,并且可以通过以下一般式1的杨格方程式(Young–Laplace equation)来计算。
[一般式1]
在此,上述极性油优选地可以是基于通过上述方法测得的80至180mM/m的界面张力值,界面张力为150mN/m以下的油。
上述极性油可以选自3至30个碳原子的链长的饱和的和/或不饱和的、支化的和/或未支化的醇和3至30个碳原子的链长的饱和的和/或不饱和的、支化的和/或未支化的链烷羧酸的酯的组,而且可以选自3至30个碳原子的链长的饱和的和/或不饱和的、支化的和/或未支化的醇和芳族羧酸的酯的组。这样的酯油可以是选自由肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、硬脂酸异丙酯、油酸异丙酯、硬脂酸正丁酯、月桂酸正己酯、油酸正癸酯、硬脂酸异辛酯、硬脂酸异壬酯、异壬酸异壬酯、棕榈酸2-乙基己酯、月桂酸2-乙基己酯、硬脂酸2-己基癸酯、棕榈酸2-辛基十二烷基酯、油酸油醇酯、芥酸油醇酯、油酸芥醇酯、芥酸芥醇酯、碳酸二辛酯(Cetiol CC)、椰油甘油酯(Myritol331)、丁二醇二辛酸酯/二癸酸酯、己二酸二丁酯和这些酯的合成、半合成、植物、动物、矿类等的天然混合物(例如,荷荷巴油)组成的组中的酯油,更优选地,可以是上述油中界面张力为150mN/m以下的酯油。
在一个实施例中,当将包含赢创公司的TEGOSOFT APM(PPG3-肉豆蔻基醚)作为极性油的清洁剂处理于毛发时,确认了,上述油渗透到毛发中,从而可以在清洁过程中防止低疏水性或两亲性内部成分流失。具体而言,当将界面张力值超过150mN/m的非极性油包含在组合物中而使用时,油无法渗透到毛发中并残留在表面上,因此在清洁过程中被水洗涤,从而未能防止毛发中脂质的流失。但是,当极性油渗透到毛发中,并且低疏水性或两亲性脂质向毛发的表面侧扩散而移动时,极性油一起移动,因此极性油与在清洁过程中遇到的表面活性剂结合,从而可以防止脂质溶出到毛发外而流失。
基于聚合物的总重量,上述阳离子纤维素聚合物的氮含量可以为1.5重量%以上。优选地,基于聚合物的总重量,氮含量可以为1.5重量%至3.5重量%,或1.8至3.2重量%,或2.0至3.0重量%。当聚合物中包含的氮含量为1.5重量%以上时,可以更有效地防止毛发、皮肤或纤维成分流失。
上述阳离子纤维素聚合物可以是引入阳离子季铵而成的,所述阳离子季铵结合于纤维素骨架中葡萄糖单元的2位和3位碳的环氧乙烷(ethylene oxide;EO)或OH能够形成氢键,结合于6位碳的OH位置不能通过连接基形成氢键。
上述阳离子纤维素聚合物优选地可以是包含羟乙基纤维素和三甲胺的季铵盐(quaternized ammonium salt)。
上述阳离子纤维素聚合物可以是葡萄糖环中α和β位置取代有环氧乙烷(ethyleneoxide;EO)的聚合物。
上述阳离子纤维素聚合物可以根据本发明中记载的方法合成并使用,并且可以使用市售的纤维素聚合物。市售的纤维素聚合物可以是例如聚季铵盐-10(Polyquaternium-10)中总氮含量为1.5重量%以上的纤维素聚合物。
在一个实施例中,当包含氮含量为1.7或2.8重量%的阳离子纤维素聚合物时,确认了在清洁过程中防止两亲性内部成分或疏水性相对较低的内部成分的流失。如本发明所确认,确认了两亲性内部成分或疏水性相对较低的内部成分在清洁过程中随着时间的流逝通过扩散而溶出,从而在皮肤、毛发或纤维的表面上遇到阴离子表面活性剂而流失,但上述阳离子纤维素聚合物代替脂质在皮肤、毛发或纤维的表面上与阴离子表面活性剂接触而结合,从而防止脂质流失。不仅如此,如一般式1中,还可以解释成,如果表面电荷量增加,则表面的界面张力降低,从而抑制脂质的卷起(roll-up)现象,使接触角降低(wetting),从而防止脂质流失。
上述阳离子纤维素聚合物的分子量可以为300,000至2,900,000,或600,000至2,500,000,或700,000至1,500,000。
上述阳离子纤维素聚合物可以制备通过氯羟丙基三甲胺对羟乙基纤维素进行季铵化反应而获得的季铵盐。具体而言,相对于作为溶剂的水以7至9:10至12:75至85(氢氧化钠:尿素:水)的重量比包含氢氧化钠和尿素后,通过将羟乙基纤维素以1至3重量%的浓度溶解来制备,然后可以通过进一步包含季铵基化合物来制备。更具体地,相对于作为溶剂的水以7.5:11:81.5(氢氧化钠:尿素:水)的重量比包含氢氧化钠和尿素后,可以通过将羟乙基纤维素以2重量%的浓度溶解来制备。上述组成的溶剂有助于提高羟乙基纤维素的溶解度和稳定性,从而有助于提高反应过程中的改性均匀性[Bi Xiong,Dissolution ofcellulose in aqueous NaOH/urea solution:role of urea,Cellulose(2014)21:1183-1192]。之后,可以通过以适当的浓度(相对于纤维素的葡萄糖单元为1摩尔或其以上的摩尔数)进一步包含季铵基化合物并根据室温或加热条件进行反应来改性,从而可以获得上述阳离子纤维素聚合物。
上述阳离子纤维素聚合物的葡萄糖环中具有可改性的羟基的位置为C2、C3和/或C6三处。其中,对于C6的伯醇的情况,具有最小化的空间位阻,因此通常对改性反应具有优异的位置选择性。与此相比,对于C2、C3之间的改性反应偏好度差异,可根据溶剂体系等的条件而不同[Mitsuru Abe,Regioselectivity in Acetylation of Cellulose in IonicLiquids,Materials Science inc.Nanomaterials&Polymers(2016)1:2474-2478]。
当在葡萄糖环中α和β位置加成EO时,可以通过进行使用环氧化物的气相聚合,将反应物喷入腔室中后进行加热、加压反应来加成EO。当烷基化(Alkylation)时,可以进行反应,使得可以利用具有卤代醇、醛或环氧化物末端官能团的反应物加成所期望的烷基。
在一个实施例中,将EO加成至上述化学式1中取代有三甲胺的阳离子纤维素聚合物的葡萄糖中α或β位置而制备。
另外,为了增加上述阳离子聚合物中季铵盐的氮含量,通过改变三甲胺的使用量并调节温度条件,同时反复进行上述说明的反应1的季铵基化合物的加成反应过程来进行调节,最终可以通过调节氮含量来调节阳离子化度的含量。这可以通过元素含量分析来确认。
上述组合物可以包含相对于全部组合物为0.001至10重量%,或0.01至10重量%,或0.1至5重量%的阳离子纤维素聚合物和/或极性油。
优选地,上述组合物可以是包含所有具有羧基或胺基的交联介质成分和碳二亚胺基化合物;阳离子纤维素聚合物;和极性油的组合物。在上述组合物的情况下,实验确认了防止毛发、皮肤或纤维中的成分流失的效果显著优异。
具体而言,在一个实施例中,在包含所有上述三种成分的组合物的情况下,确认了疏水性脂质、低疏水性脂质和两亲性脂质流失均得到显著防止,并且实验确认了,与包含阳离子纤维素聚合物或极性油和具有羧基/胺基的交联介质成分和碳二亚胺基化合物的情况相比,具有更显著的效果。
相对于全部组合物,上述组合物中阳离子纤维素聚合物的含量可以为0.0001至10重量%;极性油的含量可以为0.0001至10重量%;以及具有羧基或胺基的交联介质成分与碳二亚胺基化合物的总含量可以为0.0001至10重量%,并且上述各成分的含量可以为0.01至10重量%。在包含所有上述成分的组合物的情况下,防止毛发、皮肤或纤维中的内部成分流失的效果非常优异。
上述组合物还可以包含选自由阳离子聚合物、表面活性剂和油组成的组中的一种以上。
上述阳离子聚合物是指除上述阳离子纤维素聚合物以外附加包含的聚合物。例如,可以是选自由纤维素类聚合物、瓜尔类聚合物和合成材料类聚合物组成的组中的任何一种以上。上述纤维素类聚合物可以是JR125、JR400、JR30M、POLYQUAT-3000KC、LR-400R-LO、LR30M、Ucare LK、Catinal HC100、Catinal HC200等,作为又一具体实例,瓜尔胶聚合物、合成材料类聚合物可以是选自由聚季铵盐-22、聚季铵盐-47、聚季铵盐-53、二甲基二烯丙基氯化铵聚合物、丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、丙烯酸-二甲基二烯丙基氯化铵共聚物、丙烯酰胺-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯氯甲烷共聚物和甲基丙烯酸三甲基氨基乙酯聚合物等组成的组中的任何一种以上,但不限于此。当上述组合物包含上述阳离子聚合物时,可以不包含阳离子表面活性剂。在这种情况下,可以提供不会因为了赋予毛发、皮肤或纤维柔软效果而使用的常规阳离子表面活性剂而引起皮肤刺激性的组合物。
在上述组合物中,作为“表面活性剂”可以使用选自由阴离子表面活性剂、两性表面活性剂和非离子表面活性剂组成的组中的任何一种以上。上述表面活性剂基本上与常规组合物中使用的表面活性剂一样表现出清洁力效果。上述表面活性剂可以使用与上述烷基纤维素的C10-20的烷基一起形成胶束的表面活性剂。
作为阴离子表面活性剂,可以使用月桂基硫酸钠、月桂醇聚醚硫酸钠、聚氧乙烯月桂基硫酸钠、月桂基磺基琥珀酸铵、肉豆蔻醇聚醚硫酸铵、月桂醇聚醚磺基琥珀酸二钠、C12-C14链烷醇聚醚-2-磺基琥珀酸二钠或其混合物等。另外,两性表面活性剂可以使用选自由甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、酰氨丙基甜菜碱和椰油两性羧基甘氨酸酯组成的组中的任何一种以上。另外,非离子表面活性剂可以使用选自由辛基/癸基葡糖苷、椰油基葡糖苷、月桂酰胺DEA、椰油酰胺DEA、椰油酰胺甲基MEA和单硬脂酸甘油酯组成的组中的任何一种以上。
基于组合物的总重量,上述阴离子表面活性剂的含量可以为1至30重量%,具体是3至20重量%。基于组合物的总重量,上述两性表面活性剂的含量可以为0.1至20重量%,具体是2至15重量%。
在上述组合物中还可以使用油。作为上述油的非限制性实例,可以使用水不溶性非挥发性的聚二甲基硅氧烷、环聚甲基硅氧烷、胺化的硅酮,三甲基硅烷基氨端聚二甲基硅氧烷或乙烯基硅酮等的统称为硅酮的成分及其衍生物、植物油、植物油脂、动物油、动物油脂、烃油或合成酯油等。烃油可以使用液体石蜡、异链烷烃或氢化聚癸烯等,并且酯油可以使用肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、异硬脂酸异硬酯或C12~15烷基苯甲酸酯、三异辛酸甘油酯、角鲨烷、棕榈油、油橄榄(Olea Europaea)油、PPG-3辛基醚(Caprylyl ether)、癸酸/辛酸甘油三酯(Capric/caprylic triglyceride)、异硬脂醇异硬脂酸酯(IsostearylIsostearate)、椰子(Cocos Nucifera)、聚甘油-6(Polyglyceryl-6)、八辛酸酯(octacaprylate)、氢化聚癸烯(Hydrogenated polydecene)、荷荷巴籽(SimmondsiaChinensis seed)油、双C12-13烷基马来酸酯等,但不限于此。
另外,上述组合物可以用作洗发液。在这种情况下,可以在不损害本发明目的的范围内还包含本领域中使用的其他辅助剂以进一步强化调理效果。例如,还可以包含选自包含毛发组合物中常用的脂肪物质、有机溶剂、溶解剂、浓缩剂、胶凝剂、软化剂、抗氧化剂、悬浊剂、稳定剂、发泡剂、芳香剂、表面活性剂、水、离子型或非离子型乳化剂、填充剂、金属离子封锁剂、保存剂、维生素、阻断剂、湿润剂、必需油、染料、颜料、亲水性或亲油性活性剂等的组中的任何一种以上。
另外,上述组合物还可以包含向人体提供有益特性的添加剂。例如,还可以包含诸如清洁、丰满感、整顿、保护、阻断、保湿、染色、着色、脱色、抑汗、防臭、防腐、清凉、除毛、育毛、防头屑、防脱毛、养毛、抗炎、赋香、芳香、美白、防老化、改善皱纹、收敛、松弛、收缩、抑制皮脂、剥离角质、杀菌、消炎、振阳,消臭、抗组胺、抗脂溢、促进血液循环、阻断紫外线或促进皮肤代谢等的对人体赋予有益特性的添加剂。
除此之外,上述组合物还可以进一步含有通常可用作毛发用组合物的成分的防腐剂、增稠剂、粘度调节剂、pH调节剂、香料、染料或调理剂等,这些可以商业上容易地购买并使用。作为防腐剂的实例,可以列举苯甲酸及盐类、对羟基苯甲酸甲酯、甲基氯异噻唑啉酮或甲基异噻唑啉酮的混合物(商品名:Kathon CG,制造公司:The Dow Chemical Company)等。作为增稠剂和粘度调节剂,可以使用羟丙基甲基纤维素、羟甲基纤维素、氯化钠、氯化铵、丙二醇、己二醇、二甲苯磺酸钠或二甲苯磺酸铵等。作为pH调节剂,可以使用柠檬酸、氢氧化钠或三乙醇胺等。作为染料,可以使用水溶性焦油色素等。并且,作为调理剂,可以使用动植物提取物、蛋白质和蛋白质变体、脂肪酸(Fatty Acid)等。
在此,表示效果的术语“弯曲强度”是指由于不易弯曲而变硬的程度,并且是与单纯表面摩擦力增大而变得发涩的特性略有不同的特性。作为测量弯曲强度的尺度,使用意指弯曲纵轴(longitudinal axis)时不易弯曲而变硬的程度的“弯曲强度”。弯曲强度越高,意味着毛发的强度越大。在本发明的具体测试例中,在将洗发液组合物处理于毛发并漂洗后,使用弯曲强度评价器进行评价的结果,确认了用上述组合物处理的毛发的弯曲强度高于未处理毛发的弯曲强度。
上述组合物在清洁过程中可以有效地防止毛发、皮肤或纤维中内部成分的流失,在这个方面,本发明提供了一种可以防止内部成分流失的毛发、皮肤或纤维处理用组合物。
上述毛发、皮肤或纤维处理用组合物可以用于防止毛发、皮肤或纤维中脂质的流失。
为了上述目的,上述组合物可以单独处理,或者可以以清洁剂、化妆品或外用剂等中包含的形式处理。
在这个方面,本发明提供了一种包含用于防止上述毛发、皮肤或纤维成分流失的组合物的清洁用组合物。上述清洁用组合物是指包括所有用于清洁包括皮肤、毛发在内的人体的组合物和用于洗涤包括衣物、餐具等在内的纤维或物品的组合物。上述清洁用组合物可以以清洁剂进行产品化,作为清洁剂的实例,可以是清洁泡沫、清洁露、清洁霜、润肤露和沐浴液、消毒清洁剂、淋浴泡沫、清洁纸巾、洗剂肥皂、洗手液、洗剂、调理剂、洗颜剂或洗发液,但不限于此。
另外,本发明提供了一种包含用于防止上述毛发、皮肤或纤维成分流失的组合物的化妆料组合物。为了易于使用和处理,上述化妆料组合物还可含有化妆品上可接受的载体、稀释剂、辅助剂、着色剂、稳定剂、着香剂、表面活性剂、油分、保湿剂、醇、增稠剂、抗氧化剂、pH调节剂、紫外线阻断剂等,当用作皮肤外用组合物时,也可以以能够适用于外皮的任何剂型使用,例如液状、油状、霜状、软膏、棒状、面膜、膏剂、散剂等。另外,这些可以单独或两种以上包含。
当将上述化妆料组合物剂型化为化妆品时,可以包含用作活性成分的载体的皮肤上可接受的公知的赋形剂,具体而言,可以参考International cosmetic ingredientdictionary,6th ed.,The cosmetic,Toiletry and Fragrance Association,Inc.,Washington,1995中公开的内容。上述文献作为本说明书的一部分而包含。
为了易于使用和处理,上述组合物还可含有可接受的载体、稀释剂、辅助剂、着色剂、稳定剂、着香剂、表面活性剂、油分、保湿剂、醇、增稠剂、抗氧化剂、pH调节剂、紫外线阻断剂等。作为具体实例,可以利用本发明的技术领域中通常使用的实例。
在此,组合物可以是一般的乳化剂型或增溶剂型的形式。可以是粉、乳状液、悬浮液、油、喷雾剂、软膏、Grisi软膏 霜、膏、凝胶、泡沫或液体的剂型,通过干燥或浓缩等也可以是固体或半固体状。作为具体实例,本发明的组合物可以是选自包含洗发液、头发调理剂、护发露、护发精华、发胶、发膜、贴剂和喷雾剂等的组中的任何一种剂型。
当将上述组合物产品化以用于皮肤科治疗或改善时,与产品化为日常适用于皮肤的化妆品相比,可以以较高的浓度包含各成分。即使在产品化为化妆品的情况下,对于有效成分短时间内停留在皮肤上的冲洗(wash-off)型化妆品(例如卸妆剂、清洁剂等)的情况,可以包含相对较高浓度的各成分。相反,对于有效成分长时间停留在皮肤上的免洗(leave-on)型化妆品(例如化妆水、乳液、霜、精华等)的情况,与冲洗型化妆品相比,包含较低浓度的各成分也无妨。
发明效果
本发明的阳离子纤维素聚合物可通过调节分子量来用于多种用途。
表现出赋予毛发、皮肤或纤维柔软性的属性并且包含本发明的阳离子纤维素聚合物的组合物,即使反复使用于毛发和纤维,也可以防止聚合物对毛发和纤维的累积吸附,并且通过提高毛发的光滑度并降低毛发和纤维的发涩感,使毛发和纤维的调理效果显著优异。
表现出累积吸附于毛发、纤维或皮肤等的性质并且包含本发明的阳离子纤维素聚合物的组合物可以通过结合诸如染毛剂等有效成分来表现出强化染毛效果的效果。
表现出与已经吸附于毛发、纤维或皮肤的阳离子聚合物置换而吸附的性质并且包含本发明的阳离子纤维素聚合物的组合物可以表现出将有效成分以优异的效率持续传递至基质的效果。
表现出在清洁过程中防止两亲性内部成分或疏水性相对较低的内部成分流失的属性并且包含本发明的阳离子纤维素聚合物的组合物具有保护毛发、皮肤或纤维免受清洁过程中产生的损伤和刺激并保持健康的效果。
附图说明
图1是用AFM拍摄比较例8和实施例2的聚合物而获得的纳米级图像。
图2是示出比较例8和实施例2的聚合物的膜厚度随吸附次数变化的图。
图3是通过用AFM评价根据漂洗力增加的吸附厚度变化而获得的数值,(A)是改变比较例10的吸附条件的值,(B)是改变实施例2的吸附条件的值。
图4是用AFM示出吸附于云母的聚合物膜厚度随吸附次数变化的图。图4的(A)示出实施例9的厚度变化,图4的(B)示出比较例23的厚度变化。
图5是共焦荧光显微镜图像。图5的(A)示出实施例9的吸附层最下端和最上端图像,图5的(B)示出比较例23的吸附层最下端和最上端图像。
图6是将染料适用于毛发的照片,图6的(A)示出实施例9,图6的(B)示出比较例23。
图7是用AFM(XE-100,Park Systems公司,Korea)拍摄聚合物而获得的比较例25的纳米级图像。(A)是AFM扫描时的图像,基于边界,左侧是聚合物吸附层,右侧是作为基质的云母盘底。悬臂(NSC 36C,MikroMasch,Germany)用于测量聚合物吸附层和云母盘底之间的段差。(B)是通过(A)获得的z轴分辨率(resolution)0.1nm的图像。
图8是示出吸附层厚度随吸附次数变化的图。(A)是比较例25至比较例27的图,(B)是实施例11至实施例13的图。
图9是共焦荧光显微镜(LSM710,Carl Zeiss,Germany)图像。(A)是比较例25的图像,(B)是实施例11的图像,bottom表示吸附层下端图像,而up表示吸附层上端图像。
图10是示出将比较例25(A)、实施例11(B)分别用于毛发染色的结果的照片。从左到右分别示出使用1次、2次、3次的结果。
图11是示出由阴离子表面活性剂引起的毛发中成分流失的机理的示意图。组A是指毛发内部成分中具有低疏水性或两亲性的成分,组B是指毛发内部成分中具有疏水性的成分。
图12a和图12b是示出在本发明的一个实施例中通过气相色谱对清洁导致的毛发中脂质流失特性进行定量化后的值对于未处理毛的相对值(%)的图。1号实验组至9号实验组依次如下:C14:肉豆蔻酸(Myristyl acid),C16:棕榈酸(Palmitic acid),C18:硬脂酸(Stearic acid),C18=1:油酸,胆固醇(Cholesterol),角鲨烯(Squalene),C14-C14脂质,C14-C16脂质,C16-C16,C18-C16脂质。
图13是示出通过处理根据本发明的一个实施例的组合物来确认防止毛发中脂质流失的效果的结果的图。组A是指毛发内部成分中具有低疏水性或两亲性的脂质,B组是指毛发内部成分中具有疏水性的脂质。
具体实施方式
在下文中,将列举实施例等来进行详细说明以帮助理解本发明。然而,根据本发明的实施例可以以各种其他形式变形,并且本发明的范围不应被解释为限于以下实施例。本发明的实施例是为了向本领域普通技术人员更充分地说明本发明而提供的。
1.阳离子聚合物的制备
在以下实施例和比较例中,使用了本发明人合成的原料,并且根据需要使用了DowChemical的原料。在聚合过程中,通过改变乙基纤维素的含量来调节分子量,并通过改变三甲胺的使用量来调节氮含量,最终调节阳离子化度的含量。
制备了通过氯羟丙基三甲胺对羟乙基纤维素进行季铵化反应而获得的季铵盐(quaternized ammonium salt)。具体而言,相对于作为溶剂的水以7.5:11:81.5的重量比的浓度包含氢氧化钠和尿素后,将羟乙基纤维素以2wt%的浓度溶解。之后,通过以适当的过量浓度(相对于纤维素的葡萄糖环为3、6、9倍的摩尔数)进一步包含季铵基化合物并根据温度(25、45、60℃)条件进行反应来改性,从而制备化学式1的季阳离子纤维素聚合物。
另外,通过参考参考文献(WO 2016085099A1)来加成EO或进行烷基化(alkylation),从而制备包含烷基的结构体。具体而言,进行使用环氧化物的气相聚合以将环氧乙烷(ethylene oxide;EO)加成至上述阳离子纤维素聚合物的葡萄糖环中α和β位置,并且将反应物喷入腔室中后,通过施加温度和压力来进行反应,从而加成EO。当烷基化(Alkylation)时,进行反应,使得可以利用具有卤代醇、醛或环氧化物末端官能团的反应物加成所期望的烷基,从而将葡萄糖环中α和β位置的OH基置换为烷基。
2.阳离子聚合物的赋予毛发、皮肤或纤维柔软性的属性
(1)根据α和β位置取代基的聚合物吸附时累积吸附厚度变化
为了确定根据阳离子聚合物的葡萄糖环中α和β位置取代基的聚合物累积吸附特性以及漂洗力对其的影响,如表1所示,准备了置换葡萄糖环中C2(α)和C3(β)的实施例和比较例的聚合物试料。比较例1使用了蒸馏水作为对照组。实施例和比较例的阳离子纤维素聚合物的分子量为800,000,并且使用氮含量(重量%)2.7%来合成。下表1是表示取代的位置和取代基的表。
[表1]
为了评价阳离子聚合物的吸附状态,使用包括作为调理剂原料公司的道康宁(Dowconing)在内的许多公司实施的方法,选择通常与毛发和羊毛相似的具有数十mV的阴离子电荷量(Zeta potential)的云母(mica)作为基材,并且通过将阳离子聚合物吸附于云母基材来掌握聚合物的吸附特性。即使是同一个人,每根毛发也均存在毛发的角质层间距和角质层厚度、角质层状态、毛发疏水性特性、毛发厚度等许多变量,因此将阳离子聚合物直接吸附于毛发并进行比较的方法不能成为正确的评价方法。因此,在本实验中,选择云母盘作为基材,并通过测量阳离子聚合物的吸附厚度来评价累积吸附。
使用了直径12mm云母盘(TED PELLA,Canada)作为吸附对象。使用含有0.5%聚合物的蒸馏水10ml,通过将聚合物仅静置于云母盘的一半来吸附,然后用蒸馏水静置而洗涤。聚合物吸附量取决于聚合物与云母和吸附于云母上的聚合物之间的电引力和斥力。而且,由于聚合物与水的亲水性而进行脱附,因此聚合物量的变化不是影响吸附量的因素。因此,选择洗发液中通常使用的聚合物量0.5%作为实验条件。
如图1所示,通过原子力显微镜(atomic force microscopy)(以下AFM,ParkSystems公司,型号XE-100,Korea)以探针(NSC 36C,Mikro Masch,Germany)的接触模式的topography评价了吸附的聚合物层与云母底的边界的厚度,并且其平均厚度示于表2。
表2的比较例1是仅浸泡在不含任何聚合物的蒸馏水中的云母的厚度测量值。从比较例1的结果中可以看出,累积吸附是源于聚合物吸附,并且厚度差异来自聚合物吸附量的差异。
比较例2是分子量为800,000,氮含量为2.7重量%,化学式1中α为OH基,β为OH基的纤维素聚合物,比较例3是分子量为800,000,氮含量为2.7重量%,化学式1中α为具有5个以下碳原子的烷基,β为OH基的纤维素聚合物。
比较例4是分子量为800,000,氮含量为2.7重量%,化学式1中α为具有5个以上10个以下碳原子的烷基,β为OH基的纤维素聚合物,比较例5是分子量为800,000,氮含量为2.7重量%,化学式1中α为具有10个以上18个以下碳原子的烷基,β为OH基的纤维素聚合物。
比较例6是分子量为800,000,氮含量为2.7重量%,化学式1中α为具有18个以上碳原子的烷基,β为OH基的纤维素聚合物,比较例7是分子量为800,000,氮含量为2.7重量%,化学式1中α为季铵,β为OH基的纤维素聚合物,但季铵与接触至化学式1的葡萄糖环C5的环氧乙烷(ethylene oxide;EO)基的季铵相同。
实施例1是分子量为800,000,氮含量为2.7重量%,化学式1中α为环氧乙烷(EO)基,β为OH基的纤维素聚合物,实施例2是分子量为800,000,氮含量为2.7重量%,化学式1中α为二价以上的环氧乙烷(EO)基,β为OH基的纤维素聚合物。
实施例3是分子量为800,000,氮含量为2.7重量%,化学式1中α为二价以上的环氧乙烷(EO)基,β为一价以上的EO基的纤维素聚合物。表2是表示根据聚合物变换的厚度测量值的表(单位μm)。
[表2]
从上表2表现出的结果可以看出,在实施例1至实施例3中吸附的厚度是恒定的。由此可以看出,当在结合于纤维素骨架中葡萄糖环单元的2位或3位碳的位置加成EO时,具有防止累积吸附的效果。
在以上实施例中,可以看出,在进行从吸附1次至3次反复吸附时,吸附层的厚度增加,这可以看作是阳离子聚合物在带负电荷的表面上的空间中以单层持续吸附。从3次和4次开始,阳离子聚合物的吸附厚度减小,这可以看出阴离子表面的空间因阳离子聚合物的吸附已完全表面覆盖(full surface coverage)。当阳离子聚合物吸附于整体带负电荷的单层上时,可以看出,由于与已吸附的聚合物的阳离子排斥力而导致吸附力下降,因此单层上的吸附层的聚合物在漂洗过程中,由于与水的亲水力而被洗掉。
在比较例2至6中,观察到随着吸附次数的增加,吸附层的吸附厚度增加,但与实施例1至3相比,从阳离子化度相似来看,吸附层与阳离子聚合物之间的阳离子排斥力相似,但是在与水的结合关系中,漂洗力相对降低,因此进行了累积吸附现象。实际上,如比较例6中所示,可以看出,随着烷基长度的增加,疏水性增加,导致与水分子的亲水力降低,从而产生累积吸附现象。
在比较例7中,可以看出,随着吸附次数的增加,吸附层的厚度显著减小,这可以看作是聚合物吸附于毛发表面后,在漂洗过程中吸附的阳离子聚合物通过与水分子结合而被洗掉的现象。即,可以看出,如果纤维素中存在2个以上季铵,则漂洗力过度增加,从而妨碍聚合物的吸附。
(2)根据分子量和阳离子化度的聚合物吸附时累积吸附层厚度变化
为了确认分子量对阳离子聚合物的吸附特性的影响,准备了具有如下表3所示的分子量和氮含量(重量%)的实施例和比较例的聚合物试料。比较例8使用了陶氏化学(DowChemical)的Ucare polymer JR125,并且制备了比较例9的聚合物。比较例10的聚合物使用了陶氏化学(Dow Chemical)的Ucare polymer JR30M,并且制备了比较例11至14的聚合物。下表3是表示用于评价累积吸附层厚度的试料的表。
[表3]
比较例8使用了分子量为250,000,氮含量为1.8重量%的阳离子纤维素聚合物,比较例9使用了分子量为250,000,氮含量为2.7重量%的阳离子纤维素聚合物。
比较例10使用了分子量为800,000,氮含量为1.8重量%的阳离子纤维素聚合物,比较例11使用了分子量为1,800,000,氮含量为1.8重量%的阳离子纤维素聚合物。
比较例12使用了分子量为2,500,000,氮含量为1.8重量%的阳离子纤维素聚合物,比较例13使用了分子量为3,000,000,氮含量为1.8重量%的阳离子纤维素聚合物。
比较例14使用了分子量为3,000,000,氮含量为2.7重量%的阳离子纤维素聚合物,实施例2使用了分子量为800,000,氮含量为2.7重量%的阳离子纤维素聚合物。
实施例4使用了分子量为1,800,000,氮含量为2.7重量%的阳离子纤维素聚合物,实施例5使用了分子量为2,500,000,氮含量为2.7重量%的阳离子纤维素聚合物。下表4是评价累积吸附层厚度的结果(单位:μm)。
[表4]
从上表4表现出的结果可以看出,在实施例2以及实施例4和5中,吸附的厚度是恒定的。由此,可以确认如果调节分子量和氮含量(阳离子化度),则可防止累积吸附现象。从上述比较例8至比较例14可以确认,当增加聚合物的吸附次数时,吸附厚度增加(图1和2)。
看作是高阳离子化度吸附于阴离子的毛发的表面时,可以将聚合物以一定量均匀地吸附。实际上,在除了实施例2以及实施例4和5以外的实施例中,还发现了聚合物的厚度层不均匀的情况。在实施例中,当进行从吸附1次到2次时,吸附厚度增加,这看作是因为阳离子聚合物对毛发表面的吸附继续进行。从3次开始,厚度减小并变得恒定,这看作是通过吸附于毛发的阳离子聚合物层与要吸附的阳离子聚合物之间的相互电排斥力防止了吸附,而另一方面,由于分子量而吸附一定量的部分因具有高阳离子化度的聚合物吸附层具有亲水性而在漂洗过程中与水结合而被洗掉。结果,实施例2以及实施例4和5的纤维素分子量800,000至2,500,000、氮含量2.7重量%的条件看作防止了累积吸附现象。
(3)根据漂洗力的累积吸附层厚度变化
为了确认表4所示的累积吸附防止现象是否归因于漂洗力,在比较例10和实施例2的吸附条件下,如表5所示进行聚合物吸附,并进行通过改变漂洗力来确认吸附厚度的实验。在比较例10和实施例2的情况下,分子量为800,000而相同,但氮含量为1.8和2.7%而不同。下表5是用于评价累积吸附层厚度的试料。
[表5]
实验#1至实验#4用比较例10的聚合物进行了实验,实验#5至实验#8用实施例2的聚合物进行了实验。所有实验均吸附于云母盘后,静置而清洁,将培养皿放入摇动器(JeioTech,SI-900R,Korea)中,并以20、40、60rpm摇动以作用漂洗力,从而在改变漂洗力后测量吸附层的厚度,并示于表6(单位:μm)。
[表6]
表6的厚度变化在图3中用曲线图标记。图3的(A)表示实验#1至实验#4,图3的(B)表示实验#5至实验#8。如果将氮含量相对较低的(A)与氮含量高的(B)进行比较,(A)引起累积吸附现象,在这种情况下,即使增加漂洗力,吸附厚度也不变。但是,如(B)中所示,当防止累积吸附时,如果增加漂洗力,则看出吸附厚度减小并发生变动的结果。
综合上述结果看出,吸附层的累积吸附防止现象与高氮聚合物有关,并且高氮部分中反映的高阳离子化度和与水作用的亲水性对该功效起决定性作用。
即,发现了为了利用漂洗力,必须吸附高氮含量聚合物才能防止累积吸附现象,换句话说,证明了高氮含量聚合物吸附由于亲水性而具有防止累积吸附现象的功效。
(4)根据阳离子化度的聚合物吸附时累积吸附层厚度变化
在表3的实施例2以及实施例4和5中,确认了没有引起累积吸附现象,因此,如表7所示,基于实施例2的阳离子聚合物的分子量800,000,通过适用多种阳离子化度来制备聚合物。阳离子化度取决于氮含量。下表7表示用于评价根据阳离子化度的累积吸附层厚度的试料。
[表7]
对于上表7的试料,进行了根据阳离子化度的吸附厚度评价,其结果示于下表8(单位:μm)。
[表8]
如上表8所示,可以看出在比较例10、比较例15和16的情况下,随着吸附次数的增加,吸附厚度增加,并且由于上述吸附时产生的电排斥力而引起的阳离子化度不足,因此产生累积吸附现象。
在实施例6至实施例7的情况下,确认了随着吸附次数的增加,吸附厚度没有增加,因此当分子量为800,000时,在氮含量为2.3~3.2重量%的情况下,防止累积吸附现象。由此可以看出,在分子量低的状态下,阳离子化度必须达到一定水平,才能通过电排斥力抑制进一步吸附。
然而,在决定阳离子化度的氮含量相对于聚合物重量大于3.2重量%的比较例17的情况下,表现出,尽管防止了累积吸附现象,但看到随着吸附次数的增加,吸附层反而减少的结果,从而妨碍了提供调节效果的吸附量。这判断为,阳离子化度太高,因此在漂洗时由于与水的亲水性而引起脱附。
(5)根据聚合物基料的聚合物吸附时累积吸附层厚度变化
为了评价根据聚合物基料的累积吸附层的厚度,对于下表9中记载的纤维素和其他聚合物,观察了累积吸附现象,其结果示于下表10。
在比较例18中,使用了瓜尔羟丙基三甲基氯化铵,即亚什兰(Ashland)的N-HanceCCG45,在比较例19中,使用了羟丙基瓜尔羟丙基三甲基氯化铵,即亚什兰(Ashland)的OaSense Care CT400。
在比较例20和比较例21中,使用了韩国授权专利10-1291693的乙基三甲基氯化铵甲基丙烯酸酯/丙基三甲铵丙烯酰胺/二甲基丙烯酰胺共聚物合成聚合物。下表9是表示用于评价通过聚合物基料的累积吸附的试料的图。
[表9]
试料 | 比较例18 | 比较例19 | 比较例20 | 比较例21 |
聚合物 | 瓜尔 | 瓜尔 | 合成 | 合成 |
分子量 | 80万 | 80万 | 80万 | 80万 |
N% | 1.4 | 2.7 | 1.4 | 2.7 |
下表10是表示将上表9的试料作为对象进行累积吸附评价的结果的表(单位:μm)。
[表10]
如表10所示,在除了纤维素之外的聚合物中未观察到累积吸附防止现象。尽管纤维素的化学结构是线性乙基纤维素结构,但瓜尔聚合物是分支型结构,因此,瓜尔聚合物在吸附后因亲水性而在漂洗时引起的脱附效果显著降低,因此看作不能防止累积吸附现象。据分析,对于合成聚合物的情况,阳离子氮的结合位置不同,因此在吸附时引起的排斥力与纤维素相比存在差异。
(6)根据聚合物的漂洗和调理官能评价
根据下表11中所示的配方以常规方法制备了洗发液组合物。
[表11]
配制成分 | 重量比(%) |
聚合物 | 0.5 |
月桂醇聚醚硫酸钠 | 8 |
椰油酰胺丙基甜菜碱 | 4.5 |
EDTA 4Na,含水柠檬酸 | 0.1 |
其他成分 | 16 |
纯净水 | 余量(到100) |
由于纤维素类聚合物具有优异的溶解度,因此在聚合物添加后,通过多次投入表面活性剂来溶解,然后通过添加EDTA·4Na和含水柠檬酸来中和pH。其他成分添加了防腐剂、香料、分散剂、粘度调节剂和pH调节剂。将1g发束放入上述洗发液10%稀释液100mL中,并以150rpm搅拌5分钟,然后用流速4ml/秒的流水漂洗2分钟,该过程反复实施5次。实施评价上述处理过的毛发的发涩感的官能评价,其结果示于下表12。实验以男女各15名为对象,并且将洗发后毛发的调理效果以下述评价标准清爽感为标准进行评价。其结果以平均值示于下表12。
实验#9是不处理聚合物而是用阴离子表面活性剂月桂基硫酸钠处理的结果,实验#10用作通过进行使用比较例10的阳离子纤维素聚合物的洗发液处理来引起累积吸附现象的毛发。实验#11将本发明的聚合物(实施例2)用作调理聚合物。
评价标准-测量感到毛发清爽感的顺序,相反为发涩
(5:非常优秀);(4:优秀);(3:一般);(2:差);(1:非常差)
[表12]
实验区分 | 实验#9 | 实验#10 | 实验#11 |
浸湿时 | 1.3 | 1.9 | 3.7 |
干燥后 | 2.1 | 1.6 | 4.2 |
如上表12的实验#11中所示,可以看出,防止累积吸附的聚合物赋予清爽感并摆脱现有的发涩感性。
(7)摩擦力评价
通过将阳离子聚合物所具有的调理效果适用于洗发液来进行机器评价,从而将摩擦力数值化。
将表11的洗发液组合物以相对于Beaulax发束重量为10重量%投入,起泡15秒,并揉搓20秒后,在37℃的流动的自来水中漂洗15秒后,用毛巾擦拭毛发以除去水分后,使用MTT 175 Miniature Tensile Tester(DiaSTRON,GB)来评价摩擦力。
对于另一毛发,将上述洗发液处理过的毛发漂洗2分钟后,用吹风机干燥2分钟,并在湿度50%条件的恒温恒湿室中以25℃保持一天,并使毛发内部水分保持恒定后,在相同的恒温恒湿室中测量摩擦力,其结果示于下表13。
此时,将发束用阴离子表面活性剂月桂基硫酸钠进行洗涤后,以此为标准值,比较与该测量值的差值,从而计算毛发的摩擦力值。
[表13]
从上表13测量的结果看出,适用本发明中提出的聚合物的洗发液表现出在漂洗时快速漂洗的结果,同时在干燥后,摩擦力也显著减小,从而提高光滑的调理效果。不仅如此,如以上实施例所示,本发明中制备的聚合物用作调理剂时,通过赋予防止累积吸附的效果来解决感到发涩感触的累积吸附的问题,因此确认了是优异的毛发调理化妆料组合物的成分,同时赋予毛发清爽感。
接着,为了确认在根据反复使用的累积吸附防止现象也适用于毛发的同时是否改善累积防止现象引起的发涩现象,通过进行60次洗发液处理来评价摩擦力,如表14所示。
[表14]
用根据表11的配方的洗发液对毛发进行反复清洁时产生的实验#14的毛发表面的摩擦力变化的减小,可以理解为由于反复使用时累积于毛发的聚合物的质感引起的光滑度也减小。在实验#15中,即使反复清洁和吸附也不出现摩擦力变化的功效反映出聚合物层没有变化。
3.结合有有效成分的阳离子聚合物的将上述有效成分累积吸附于毛发、皮肤或纤维的性质
(1)结合有染毛剂的阳离子聚合物的制备
根据上述1制备了阳离子纤维素聚合物。
反应性蓝4号染料(reactive blue 4 dye)和5-([4,6-二氯三嗪-2-基]氨基)荧光素中择一,并如以下反应式1和2所示,结合至葡萄糖单元碳2号位置。上述染料可用作荧光体和染毛剂,因此可以掌握有效成分的聚合物吸附位置,并同时应用染料功能。对于反应性蓝4号染料,荧光发射颜色和可见光反射颜色为蓝色,对于5-([4,6-二氯三嗪-2-基]氨基)荧光素,荧光发射颜色为绿色,但在可见光下呈亮红色的橙色。
[反应式1]
[反应式2]
作为制备方法,用KOH降低pH,将上述染料与聚合物一起以500rpm搅拌,然后用HPLC级乙醇进行过滤处理,然后进行一周的冷冻干燥(Bondiro,Ilshin)。但,如反应式2所示,由于聚合物的胺基和5-([4,6-二氯三嗪-2-基]氨基)荧光素的羧基之间引起结合,因此还可能发生凝聚现象,在这种情况下,可以根据需要将其通过均质混合器进行搅拌来分解。
(2)根据粘度和分子量的吸附层厚度变化
为了评价结合有反应性蓝4号的阳离子聚合物的吸附状态,使用包括作为调理剂原料公司的道康宁(Dow coning)在内的许多公司实施的方法,选择通常与毛发和皮肤相似的具有数十mV的阴离子电荷量(Zeta potential)的云母(mica)作为基材,并且通过将阳离子聚合物吸附于云母基材来掌握聚合物的吸附特性。
使用了直径12mm云母盘(TED PELLA,Canada)作为吸附对象。使用含有0.5%聚合物的蒸馏水10ml,通过将聚合物仅静置于云母盘的一半来吸附,然后用蒸馏水静置而洗涤。聚合物吸附量取决于聚合物与云母和吸附于云母上的聚合物之间的电引力和斥力。而且,由于聚合物与水的亲水性而进行脱附,因此聚合物量的变化不是影响吸附量的因素,因此,选择洗发液中通常使用的聚合物量0.5%作为实验条件。
图1示出了使用原子力显微镜(atomic force microscopy)(以下AFM,ParkSystems公司,型号XE-100,Korea)以Cantilever(NSC36C,MikroMasch,Germany)的接触模式的形貌评价吸附的聚合物层与云母底的边界的厚度的结果。
为了根据聚合物粘度和分子量的厚度变化实验,准备了具有下表15的粘度的实施例8至10和比较例22至24。
[表15]
将根据聚合物分子量的吸附层的厚度变化示于下表16。
[表16]
(单位:μm)
从上表16和图4中表现出的结果,可以看出在水溶液状态下粘度为50至500且分子量为100,000至300,000的聚合物的实施例8至实施例10中,随着进一步吸附,吸附的厚度增加。
在比较例22至24中,随着吸附次数的增加,吸附层的吸附厚度恒定,这看作是,由于吸附层与阳离子聚合物之间的阳离子排斥力和与水的结合关系中漂洗力,无法进行进一步吸附。
(3)使用共焦荧光显微镜分析吸附层成分
在上表16的结果中,发现聚合物吸附状态被分为三种后,用共焦荧光显微镜进行实验以确认为何发生这一变动现象。
将结合荧光染料的纤维素聚合物通过共焦荧光显微镜(Carl Zeiss,LSM710)进行实验。选择实施例9和比较例23的聚合物,首先,将结合有反应性蓝4号染料的聚合物吸附于云母盘并清洁,经3次处理,然后,将结合有绿色荧光染料(5-([4,6-二氯三嗪-2-基]氨基)荧光素)的聚合物连续吸附于云母盘并清洁。照射激发(excitation)光波长为420nm和510nm的激光,从而将荧光谱以100μm×100μm面积映射底部,然后将最顶部和最底部聚焦并映射,如图5所示。
如图5的(A)所示,对于实施例9的聚合物,底部为蓝色,而未检测到绿色。然而,在最上部分中未检测到蓝色荧光聚合物,而仅检测到绿色部分。即,据说当绿色结合聚合物累积吸附于蓝色结合聚合物上时,每当聚合物吸附时,在现有吸附层上继续进行累积吸附。
比较例23的聚合物示于图5的(B),但在下和上均仅检测到蓝色荧光聚合物,而未检测到绿色荧光聚合物。这说明在进行蓝色聚合物的吸附之后,不再进行进一步吸附。
(4)适用于毛发的累积现象
如图6所示,通过将基于阴离子表面活性剂的洗发液一起适用于作为实际生物体基质的毛发,确认了聚合物吸附后是否引起变动现象。
根据下表17所示的配方以常规方法制备了洗发液组合物。
[表17]
配制成分 | 重量比(%) |
荷荷巴油 | 0.1 |
聚合物 | 0.5 |
月桂醇聚醚硫酸钠 | 8 |
椰油酰胺丙基甜菜碱 | 4.5 |
EDTA 4Na,含水柠檬酸 | 0.1 |
其他成分 | 16 |
纯净水 | 余量(到100) |
由于纤维素类聚合物具有优异的溶解度,因此在聚合物添加后,通过多次投入表面活性剂来溶解,然后通过添加EDTA·4Na和含水柠檬酸来中和pH。其他成分添加了防腐剂、香料、分散剂、粘度调节剂和pH调节剂。
对1g发束进行上述洗发液处理50秒,并用流速4ml/秒的流水漂洗2分钟。图3的1)、2)和3)分别是进行一次处理、两次反复处理和三次反复处理之后进行清洁的。
根据吸附次数进行吸附的实施例9的聚合物,如图6的(A)所示,随着处理次数的增加,根据染料颜色,毛发颜色得到强化。相反,与比较例23一样防止进一步吸附的聚合物,如图6的(B)所示,恒定为首次染色的颜色,即蓝色,而毛发颜色与进一步染色无关。
通过上述实例,可以看出当适用于毛发时,实际上染色得到强化。
对于表18,将如表17配置将反应性蓝4号染料接触于实施例9中使用的粘度200cps的聚合物而得到的产物和将反应性蓝4号染料包含在比较例23中使用的粘度700cps的聚合物中的聚合物的洗发液处理于毛发,并且将其颜色变化结果通过色差计以CIE lab值进行标记。
[表18]
色差计数值,ΔE=(L2+a2+b2)1/2
从表18中可以看出,实施例9根据反复使用产生颜色强化功效。
(5)官能评价
另一方面,实施评价上述处理过的毛发的光滑度的感官评价,其结果示于下表19。实验以男女各15名为对象,并且将毛发的调理效果以下述评价标准光滑为标准进行评价。实验#16是不处理聚合物而是用阴离子表面活性剂月桂基硫酸钠处理的结果,实验#17是用使用实施例9的聚合物的洗发液清洁一次的毛发的官能评价值,实验#18是用使用比较例23的聚合物的洗发液清洁一次的毛发的官能评价值。
评价标准-测量感到毛发光滑的顺序,相反为粗糙
(5:非常优秀);(4:优秀);(3:一般);(2:差);(1:非常差)
[表19]
实验编号 | 实验#16 | 实验#17 | 实验#18 |
官能评价 | 1.5 | 4.5 | 4.5 |
如上表19所示,可以看出在调理感方面也表现出实际优异的功效。从实验#17和#18之间没有差异可以看出:由于聚合物分子量远大于结合于葡萄糖环的染毛成分分子量,因此染毛成分在毛发吸附后不会妨碍表面光滑。
4.结合有效成分的阳离子聚合物的将上述有效成分传递至毛发、皮肤或纤维的性质
(1)结合有染毛剂的阳离子聚合物的制备
根据上述1制备了阳离子纤维素聚合物。反应性蓝4号染料(reactive blue 4dye)和5-([4,6-二氯三嗪-2-基]氨基)荧光素中择一,并如以下反应式1和2所示,结合至葡萄糖单元碳2位位置。上述染料可用作荧光体和染毛剂,因此可以掌握有效成分的聚合物吸附位置,并同时应用染料功能。结合反应性蓝4号的纤维素聚合物由化学式3表示,结合5-([4,6-二氯三嗪-2-基]氨基)荧光素的纤维素聚合物由化学式4表示。化学式3的聚合物作为荧光发射颜色和可见光反射颜色表现出蓝色的特性,化学式4的聚合物作为荧光发射颜色表现出绿色,而作为可见光反射颜色表现出橙色的特性。
[化学式3]
在上述化学式3中,x是1至10的整数,并且当y为1时,n为0.3至0.7。
[化学式4]
在上述化学式4中,x是1至10的整数,并且当y为1时,n为0.3至0.7。
对于如上所述制备的纤维素聚合物,使用KOH来调节pH,然后以500rpm搅拌,然后用HPLC级乙醇过滤,然后冷冻干燥(Bondiro,IlshinBio)1周。当化学式4表示的纤维素聚合物由于胺基与5-([[4,6-二氯三嗪-2-基]氨基]荧光素的羧基之间的结合而产生凝聚现象时,根据需要通过均质混合器搅拌来分解。
(2)根据分子量的吸附层厚度变化
为了评价阳离子纤维素聚合物对基质的吸附特性,利用了包括作为调理剂原料公司的道康宁(Dow coning)在内的本领域中实施的方法。更具体地,选择具有与一般的毛发和皮肤相似的数十mV的阴离子电荷量(Zeta potential)的云母(mica)作为基材,并且通过将阳离子纤维素聚合物吸附于云母基材来掌握纤维素聚合物的吸附特性。
使用了直径12mm云母盘(TED PELLA,Canada)作为吸附基质。使用含有0.5%结合有反应性染料蓝4的纤维素聚合物的蒸馏水10ml,通过将纤维素聚合物仅静置于云母盘的一半来吸附,然后用蒸馏水静置而洗涤。阳离子纤维素聚合物的吸附取决于云母与吸附于云母上的聚合物之间的静电作用,并且由于水溶液中聚合物的含量不影响吸附量,因此选择并使用毛发用组合物中通常使用的配合量0.5%水溶液。
通过原子力显微镜(以下AFM,XE-100,Park Systems公司,Korea)以探针(NSC36C,Mikro Masch,Germany)的接触模式形貌评价吸附纤维素聚合物而形成的吸附层与云母底的边界的厚度,并示于图1。
0.5%水溶液中用于评价吸附层特性的聚合物的分子量如下表20。
[表20]
试料 | 比较例25 | 比较例26 | 比较例27 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 |
分子量 | 60万 | 100万 | 120万 | 150万 | 210万 | 300万 |
根据吸附次数测量根据聚合物分子量的吸附层厚度变化,并示于下表21和图8。(单位:μm)
[表21]
从表21和图8的结果可以确认,比较例25至27仍表现出一定的吸附厚度而不顾反复的吸附次数,而对于实施例11至13,特别是在一定范围内吸附层厚度有所变动。这确认了,具有特定范围的分子量的本发明的纤维素聚合物表现出吸附层变动现象。
更具体地,对于比较例25至27,吸附一次时表现出最高的吸附厚度,这可以理解为,带负电荷的表面上空间被阳离子纤维素聚合物持续吸附。然而,吸附层的厚度从3次开始减小,这可以理解为,当阴离子表面被阳离子纤维素聚合物完全表面覆盖后(fullsurface coverage),当阳离子纤维素聚合物进一步吸附于整体上具有负电荷的单层上时,由于与已形成的吸附层的阳离子排斥力,吸附力降低,因此在漂洗过程中进一步吸附层被洗掉。
(3)使用共焦荧光显微镜分析吸附层成分
为了确认上述(2)中因吸附层厚度变动而推定的吸附层变动现象,进行了如下实验。
首先,利用共焦荧光显微镜(LSM710,Carl Zeiss)对结合有荧光染料的纤维素聚合物进行了实验。使用了比较例25和实施例11的纤维素聚合物。首先,将结合有蓝色荧光染料的聚合物吸附于云母盘并清洁,经3次处理,然后将结合有绿色荧光染料的聚合物连续吸附于云母盘并清洁,经3次处理。
然后,对上述处理过的云母盘照射420nm和510nm波长的激光,从而将荧光谱以100μm×100μm面积映射(mapping)底部,然后将处理过的云母盘的最顶部和最底部分别聚焦并映射,其结果示于图3。
如从图9中可以确认,对于比较例25的聚合物(A),云母盘的底部(bottom)和顶部(up)均仅检测到蓝色荧光聚合物,未检测到绿色荧光。由此确认了,将比较例25的聚合物吸附于云母盘后,结合有绿色荧光染料的纤维素聚合物没有进一步吸附于云母盘。
相反,对于实施例11的聚合物(B),在云母盘的底部和顶部均检测到蓝色荧光和绿色荧光。确认了,由于实施例11的聚合物的吸附层变动,结合有蓝色荧光的聚合物和结合有绿色荧光的聚合物形成有吸附层。从上述结果中可以看出,分子量为1,500,000以上的本申请的阳离子纤维素可以与现有吸附的阳离子聚合物置换而传递有效成分。
(4)通过毛发染色确认吸附层变动现象
为了确认根据本发明的纤维素聚合物适用于作为实际生物体基质的毛发时的效果,进行了以下实验。
实验中使用的聚合物分别使用了表现出比较例25和实施例11的分子量的聚合物,将比较例15的使用标记为(A)的结果,将实施例11的使用标记为(B)的结果。
首先,每1g牦牛毛发涂布1ml结合有蓝色染料的纤维素聚合物0.5%水溶液,并在30秒后,用流水清洁30秒,并用吹风机去除水分。此时的毛发在图10的(A)和(B)中分别标记为1)。
然后,另外,以与上述(2)的实施例11相同的条件,涂布结合有橙色染料的纤维素聚合物,并在30秒后,用流水清洁30秒,并用吹风机去除水分。此时的毛发在图10A和B中分别标记为2)。
最后,涂布上述结合有蓝色染料的纤维素聚合物,并在30秒后,用流水清洁30秒,并用吹风机去除水分。此时的毛发在图10A和B中分别标记为3)。
如从图10中可以确认,根据1)~3)的吸附,对于比较例25的情况,当适用额外的聚合物时没有形成额外的吸附层。相反,对于实施例11的情况,观察到紫色染料,其为蓝色染料和橙色染料的干涉颜色,并且这可以确认毛发染色颜色通过聚合物的吸附层变动而改变。该结果反映了第二次吸附的橙色染料层和第三次吸附的蓝色染料层没有顺序地累积而是混合在一起。
通过本实验,确认了即使在实际生物体物质中,有效成分也可以通过纤维素聚合物吸附层变动来持续传递。
(5)评价持续的调理效果
通过将结合毛发用油的纤维素聚合物适用于毛发来评价调理效果。
实验中使用了比较例25和实施例11的纤维素聚合物,并且通过在各葡萄糖单元中α位置使用卤代醇来加成C15至C20烷基,从而制备结合有油的纤维素聚合物。
使用所制备的聚合物,用下表22的组成制备了洗发液组合物。根据常规方法进行洗发液组合物制备。将纤维素聚合物溶解于纯净水中后,通过依次投入表面活性剂来溶解,然后通过添加EDTA 4Na、含水柠檬酸来调节pH。其他成分添加了防腐剂、香料、分散剂、粘度调节剂和pH调节剂。
[表22]
成分(重量%) | 洗发液制备例1 | 洗发液制备例2 |
荷荷巴油 | 0.1 | 0.1 |
聚合物(比较例25的聚合物使用例) | 0.5 | |
聚合物(实施例11的聚合物使用例) | 0.5 | |
月桂醇聚醚硫酸钠 | 8 | 8 |
椰油酰胺丙基甜菜碱 | 4.5 | 4.5 |
EDTA 4Na,含水柠檬酸 | 0.1 | 0.1 |
其他成分 | 16 | 16 |
纯净水 | 余量(到100) | 余量(到100) |
分别使用分别由上述组成制备的洗发液制备例1和洗发液制备例2,使用上述洗发液制备例对1g发束进行洗发液处理50秒后,用流速4ml/秒的流水漂洗2分钟,该过程反复实施60次。然后,使用蒸发器(Mettler Toledo,US),在65℃下加温60分钟后,通过测量毛发0.5g的质量变化来评价毛发的水分含量变化。其结果示于下表23。
[表23]
使用洗发液制备例1 | 使用洗发液制备例2 | |
质量变化% | 19.2 | 23.2 |
如表23所示,使用洗发液制备例2的毛发的质量变化显著。这表明毛发中所含的水分量相对增加。即,可以确认由于吸附层内部的变动现象,由纤维素聚合物传递的油持续地传递至毛发角质层,并且抑制毛发的水分释放,从而赋予毛发保湿效果。
另外,使用上述制备的洗发液制备例1-2和对照组对如上处理过的毛发进行柔顺的官能评价,其中男女各15名作为对象。对照组使用了通过不处理聚合物并且使用作为阴离子表面活性剂的月桂基硫酸钠10%水溶液以与上述相同的方法处理的毛发。
[评价标准]
5-非常优秀(柔顺),4-优秀,3-一般,2-差,1-非常差(粗糙)
[表24]
使用洗发液制备例1 | 使用洗发液制备例2 | 使用对照组 | |
官能评价 | 3.2 | 4.6 | 1.7 |
如从上表24中可以确认,当使用洗发液制备例1-2时,表现出调理效果,但对于含有表现出吸附层变动现象的聚合物的洗发液制备例2的情况,其效果显著优异。
5.阳离子聚合物的防止毛发、皮肤或纤维成分流失的性质
(1)阳离子聚合物的制备
根据上述1制备了阳离子纤维素聚合物。具体而言,分别合成化学式1的α为EO,β为OH的分子量800,000、氮含量(重量%)2.7%的阳离子纤维素聚合物;α为EO(二价以上),β为OH的分子量800,000、氮含量(重量%)2.7%的阳离子纤维素聚合物;α为EO(二价以上),β为EO(一价以上)的分子量800,000、氮含量(重量%)2.7%的阳离子纤维素聚合物;α为EO(二价以上),OH为β的分子量1,800,000、氮含量(重量%)2.7%的阳离子纤维素聚合物;以及α为EO(二价以上),β为OH的分子量2,500,000、氮含量(重量%)2.7%的阳离子纤维素聚合物,并用于以下测试中。另外,在与上述相同的条件下,还合成了氮含量为1.7重量%的阳离子纤维素聚合物,并用于随后的实验中。
(2)清洁液组合物的制备
根据下表25所示的配方,通过常规方法制备了洗发液清洁液组合物。包含在清洁液中的聚合物和/或油根据以下实施例或比较例进行变化来包含,从而制备组合物。具体而言,在聚合物添加后,通过多次投入表面活性剂来溶解,然后通过添加EDTA·4Na和含水柠檬酸来中和pH。其他成分添加了防腐剂、香料、分散剂、粘度调节剂和pH调节剂。
[表25]
接下来,如表26所示制备了调理剂。
[表26]
配制成分 | 重量(%) |
纯净水 | 75 |
硬脂酸甘油脂 | 0.1 |
鲸蜡硬脂醇 | 5 |
山嵛基三甲基氯化铵 | 2 |
纯净水 | 余量(到100) |
(3)通过GC/MS光谱进行脂质定量评价
1)评价方法
对于洗发液处理,对1g发束处理洗发液1ml,揉搓起泡45秒后,用流速4ml/秒的流水漂洗2分钟,该过程反复实施5次。接着,将毛发在恒温恒湿室的50%RH条件下放置一天,然后以1mm的间隔粉碎至细小,然后用混合有氯仿和甲醇的溶剂通过超声波洗涤机(Branson,3510E)提取脂质4天,并通过气相色谱GC/MS(Aglient 5977B GC/MSD)SIM模式进行定量/定性分析。
为了GC/MS,通过用将氯仿和甲醇以2:1混合成5000ppm的溶液混合指示物质来制成。内部溶液(Internal solution)使用二十三烷酸(tricosanoic acid)50ppm。电离电压(Ionization voltage)为70eV,250度,使用HP-5ms UI柱(30mX0.25mmX0.25μm)。温度以每分钟5℃从80℃升高至320℃。在所有实验中,个体数n=10。
2)根据聚合物的种类进行评价
实验#19至#22
在上表25的洗发液组合物中包含LR30M作为聚合物,并用洗发液处理毛发10次后,通过GC/MS分析获得的定量值计算成,基于洗发液未处理毛发的GC/MS定量值为100%的相对值,并且获得如表27的分析结果。A组是指肉豆蔻酸(Myristyl acid,C14),棕榈酸(Palmitic acid,C16),硬脂酸(Stearic acid,C18),油酸(Oleic acid,C18=1),胆固醇(Cholesterol),B组是指作为疏水性强的脂质,角鲨烯(Squalene)、蜡酯(Wax ester)中C14-C14,C14-C16,C16-C16,C18-C16。表27的结果是指各脂质的含量,是指对于对照组(洗发液未处理毛发的GC/MS定量值)的相对值(%)。
[表27]
具体而言,对于实验#19,使用表25的组合物中洗发液10%稀释液,并且在一定的物理压力下用手将毛发清洁10次。对于清洁,用洗发液起泡50秒并清洁2分钟。由于实际洗发液与毛发接触的时间为10分钟,因此在实验2中,在相同浓度条件下用摇动器搅拌10分钟的同时进行实验。实验#20与实验#19的不同之处在于,在没有物理压力的情况下进行清洁。
实验#21将实验#19的处理进行30分钟,实验#22在与实验#20相同的条件下通过将处理时间延长30分钟来进行处理。
其结果,如表27和图12所示,观察到在短期和长期处理中通过施加物理压力诱导表面活性剂渗透的实验#19和实验#21的脂质流失模式与在没有物理压力的情况下搅拌的实验#20和实验#22的脂质流失模式不同。
确认了在实验#19和#21中,具有疏水性的B组脂质比具有相对较低的疏水性或具有两亲性(amphipathic)的A组脂质流失更多,在实验#20和#22中,两亲性或具有相对较低(特别是低于B组的脂质)的疏水性的A组脂质比B组流失更多。
实验#19和#21与实验#20和#22相比,洗发液浓度相同,但在实验#19和#21中,由于凝聚而产生聚集(aggregation)现象,因此高浓度的洗发液,即高浓度的阴离子表面活性剂与毛发接触。而且,由于用手将摩擦和物理压力施加于毛发,因此表面活性剂可以更容易渗透到毛发中,并且渗透的表面活性剂容易与毛发内部的疏水性成分结合。关于分子在毛发中的渗透,根据先前的报告,报道有,当两性表面活性剂和阴离子表面活性剂的比例为2:1时,在150mM以下形成球形胶束而不是圆柱形(Langmuir,20,(2004)571),并且尚不知道毛发胶束是直接渗透到毛发内部还是通过表面活性剂单分子渗透来重新形成胶束,但通过将表面活性剂胶束用Cryo TEM(Transmission electron microscopy)以6.0±0.6nm尺寸成像来证明了渗透到毛发内部(Langmuir,4(1988)1066)。作为参考,观察到的最大胶束尺寸为4.8nm(Langmuir,4(1988)1066),并且通过利用EDX(energy-dispersive X-rayspectroscopy)映射方法成像确认了在毛发中外围部分存在胶束(Int.J.Cos.Sci.26(2004)61)。因此,根据上述现有研究结果,预测了,假设阴离子表面活性剂在清洁过程中渗透到毛发内部并形成胶束时,具有疏水性的B组脂质被渗透到毛发内部的胶束捕获,从而逸出至毛发外部而流失。
如实验#20和#22的示例所示,表现出A组在相对较低的浓度下随着时间的流逝,逐渐逸出而大量流失的结果。在清洁过程中,由于毛发内部的A组脂质不是完全疏水性的,因此很可能整体无法被由表面活性剂形成的胶束捕获。因此,A组脂质不是由内部中表面活性剂而流失,而是由毛发内部的脂质向外部逸出的现象(J.Cosmet.sci.,49,(1998)223),即由脂质的扩散而溶出至外部。确认了A组在因扩散而移出至毛发的外侧后,遇到存在于毛发外部中的阴离子表面活性剂而流失。
(4)毛发表面处理
确认了A组脂质在毛发的外层中被阴离子表面活性剂而流失,因此为了通过抑制A组脂质的扩散来降低阴离子表面活性剂与脂质接触的概率,根据表28的配方,制备上表25的洗发液组合物和表26的调理剂组合物并处理于毛发。对于调理剂,处理洗发液后,再处理一次,共反复清洁10次,并且在各清洁循环之后,用吹风机完全干燥以用热促进扩散。
毛发中残留有各种皮脂和油垢,将其用月桂醇聚醚硫酸酯钠(SLES)清洁一次,将其设定为比较制备例1。如先前研究中所报道,在轻度清洁的情况下,由于还残留毛发3nm深的脂质(J,Cosmet Sci.61(6)(2010),467-77),因此在内部脂质没有溶出的假设下实施比较制备例1的清洗。
对于比较制备例2,在表25的配方中使用了相对于聚合物重量氮含量%为0.5%的阳离子纤维素聚合物PQ10的Ucare LK,对于比较制备例3,在表1的配方中使用了相对于聚合物重量氮含量%为1.0%的阳离子纤维素聚合物PQ10的LR30M。
对于比较制备例4和5,在表25的配方中分别使用了水/油之间的界面张力为120mN/m以上的赢创(Evonik)公司的Abil WAX 9840和WAX9801。
在制备例3和4中,在表25的配方中,分别合成并使用了相对于聚合物重量氮含量%为1.7%和2.8%的阳离子纤维素聚合物(α:EO(二价以上),β:OH,分子量800,000)。在制备例5和6中,用通过分别选择性地包含水/油之间的界面张力为100mN/m以下的TEGOSOFTAPM、TEGOSOFT E来进行搅拌的洗发液来进行处理。
[表28]
[表29]
表29是A组脂质和B组脂质的含量(洗涤后毛发内残留量)相对于对照组(比较制备例1)值的%的平均值。根据表29的制备例3和4的结果,可以看出,当通过高阳离子聚合物进行洗发液处理时,可以防止A组脂质的流失,而B组脂质不能被防御。在制备例5和6中,同样地,可以看出,当使用界面张力为100mN/m以下的油时,A组脂质得到更好的保护。将制备例3/4与制备例5/6进行比较,与包含极性油的情况相比,包含聚合物的情况具有更优异的防止脂质流失的效果,这是因为,对于扩散到毛发外围的脂质,阴离子表面活性剂与其他油和聚合物结合而不是脂质,在阳离子纤维素聚合物的情况下,即使吸附于毛发表面而与表面活性剂结合,也由于聚合物的特性而难以溶出,因此薄膜不会从毛发流失。另外,极性油或高氮含量聚合物通过提高毛发表面的电荷密度来降低毛发表面的界面张力,从而降低脂质的接触角,结果,当疏水性弱的组A的脂质暴露于表面时,防止因与其接触的表面活性剂而流失。
(5)B组脂质防御:毛发内部处理
作为交联介质成分,为了与毛发的胺结合,使用聚赖氨酸(polylysine)或聚胺(polyamine)或大豆蛋白(Soy protein),并且为了交联在一起,使用聚碳二亚胺(polycarbodiimide;PCI)(表30)。根据表25的配方,向通过包含氮含量为1.0%的PQ10聚合物(LR30M)作为聚合物来制备的洗发液的组合物中添加包含下表30的交联介质成分和聚碳二亚胺的组合物,并在室温下以400rpm搅拌10分钟。然后,以与上述(4)相同的方法测量毛发中脂质的含量。
基于比较制备例1的用月桂醇聚醚硫酸酯钠(SLES)清洁1次的毛发中的脂质含量值,将用添加表30的交联介质成分和PCI的洗发液处理过的毛发的各脂质含量计算成相对值(%),并示于表31。为了容易地比较根据脂质的行为特性,将肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、胆固醇5种脂质成分的含量值的平均由A组脂质的含量表示,将角鲨烯、蜡酯C14-C14,C14-C16,C16-C16,C18-C16的4种脂质成分的含量平均值由B组脂质的含量表示。
[表30]
[表31]
脂质的含量 | 制备例7 | 制备例8 | 制备例9 |
A组脂质 | 36% | 36% | 37% |
B组脂质 | 42% | 47% | 46% |
如表31所示,可以确认交联对B组脂质具有防御效果。然而,交联对A组脂质的流失没有任何防御效果。即,确认了如果用交联键紧密地填充毛发内部,则可以防止表面活性剂胶束渗透到毛发内部而使疏水性B组脂质被捕获而溶出,但不能防止疏水性相对较低的A组脂质向外围扩散而溶出,并且进行以下实验以提供均可防止疏水性成分和两亲性/低疏水性成分流失的组合物。
(6)组A和B的脂质同时防御
在表29和31中,确认了防止A组和B组的脂质流失,并且为了确认所有脂质防御效果,根据表32的配方制备了表25和26的洗发液和调理剂组合物。表33示出了通过以与上述(4)相同的方式清洁发束10次进行GC/MS定量分析的值。制备例11合成并使用了氮含量为1.7重量%(α:EO(二价以上),β:OH分子量800,000)的阳离子纤维素聚合物,制备例13合成并使用了氮含量为2.8重量%(α:EO(二价以上),β:OH分子量800,000)的阳离子纤维素聚合物,在制备例10和12至13中,油使用界面张力为100mM/m的TEGOSOFT公司的TEGOSOFT APM(PPG-3肉豆蔻基醚)。表33的脂质的含量是相对于比较制备例1的对照组值的相对值(%)的平均值。表32的各成分的含量是指对于整个组合物的成分的含量,即重量%。
[表32]
[表33]
脂质的含量 | 制备例10 | 制备例11 | 制备例12 | 制备例13 |
A组的脂质 | 79% | 76% | 68% | 99% |
B组的脂质 | 46% | 67% | 64% | 99% |
尽管可以看出包含高阳离子聚合物和极性油的配方非常有效地保持A组的脂质含量(制备例10),但B组的脂质的流失仅得到轻度防御。与表29的制备例3至6相比,防止B组中脂质流失的效果略有提高,这可以看作在清洁过程中,摩擦力减小,从而角质层损伤减少,同时,油的含量降低表面活性剂胶束的渗透,从而减少B组脂质的流失。
在表33的制备例11至12中,可以看出A组和B组脂质的流失均得到防御的效果。特别是,在制备例13中,可以看出大部分脂质得到防御的令人惊讶的效果。对于在防御中产生协同效果的原因,可以解释成,外围的单分子油或聚合物阳离子涂层膜减少不仅外部还有将要渗透到内部的胶束的个数,另一方面,如果极性油不仅渗透表面,而且渗透到内部,则与结合的交联键一起妨碍分散在内部的脂质的流动,结果,在清洁过程中几乎完全保护脂质。
(7)通过处理制备例13的组合物评价物理性能
1)评价毛发的弯曲强度
为了确认防御脂质的流失对毛发有何影响,为了评价分别用上述比较制备例1(假设内部脂质不溶出的实验组)、2或制备例11、制备例12和制备例13的组合物处理的毛发的强度,使用弯曲强度评价器KES-FB2-S(KATO TECH,Japan)进行了评价。弯曲强度越高,意味着毛发的强度越大。
制备了将洗发液处理过的毛发(厚度70-80μm)200根以10cm尺寸无间隔粘贴的样品发束。本评价方法按照KATO TECH推荐的手册进行了评价,在评价纤维束的弯曲强度时,根据纤维评价公共机关作为标准评价采用的评价方法进行测定。
弯曲强度评价结果
用纤维强度评价仪器评价的结果示于下表34。
[表34]
如表34所示,可以看出,在清洁10次后,如比较制备例2中那样,弯曲强度非常低,即,当毛发清洁10次时,毛发的强度大大降低。然而,在制备例13中,毛发的强度表现出与清洁前相比几乎相同的水平。
2)毛发的官能评价
基于上述结果,制备洗发液并实施了官能评价。实验以男女各15名为对象,并且将洗发后毛发的强发效果以下述评价标准光滑为标准进行评价。
对于强度,根据感到毛发强度的顺序,通过以下项目确定评价标准。(相反为发涩):(5:非常柔软(flexible));(4:柔软);(3:一般);(2:发涩);(1:非常涩)
对于整齐感和服帖感,根据从头上看到碎发的程度,通过以下项目确定评价标准。(相反为蓬乱):(5:非常服帖);(4:服帖);(3:一般);(2:蓬乱);(1:非常蓬乱)
通过配制作为市售的强发洗发液中通常配制的瓜尔胶聚合物的L80KC作为表1的聚合物来制备组合物,将其处理于实验#23和24,并用制备例13的配方处理于实验#25。
其结果以平均值示于下表35。
[表35]
实验区分 | 实验#23 | 实验#24 | 实验#25 |
强 | 3.6 | 3.8 | 4.6 |
服帖性 | 2.4 | 2.5 | 4.8 |
从上表35的实验#25中可以看出,与常规的强发洗发液相比,本发明的洗发液显著提高强度。并且,还观察到了毛发变得整齐和服帖的效果,在实验#25中,可以看到以下功效:无论实验者的头发是否卷曲、半卷曲、直毛,均表现出贴在头部上的倾向,从而观察不到碎发。由此可以看出,通过根据本发明的组合物的吸附,有效地传递至多种形态的人的头发。
3)评价毛发的表面摩擦力
随后,以具有本发明的聚合物组成的洗发液为对象,通过仪器评价将摩擦力进行数值化以评价柔顺的调理效果和使用感。
实验方法
将比较制备例1和2以及LG生活健康的强发洗发液和制备例13的组合物以相对于毛发重量为10重量%投入Beaulax发束中,起泡15秒,并揉搓20秒后,在37℃的流动的自来水中漂洗15秒后,用毛巾擦拭毛发以除去水分后,使用MTT 175 Miniature TensileTester(DiaSTRONG,GB)来评价摩擦力。
将上述洗发液处理过的毛发漂洗2分钟后,用吹风机干燥2分钟,并在湿度50%条件的恒温恒湿室中以25℃保持一天,并使毛发内部水分保持恒定后,在相同的恒温恒湿室中测量摩擦力。此时,计算出相对于将该发束用阴离子表面活性剂月桂基硫酸钠洗涤后的摩擦力值(标准值)的%,并示于下表12。在这种情况下,摩擦力%值越高,则越光滑。
结果
[表36]
从上表36所测定的结果来看,具有本发明的聚合物组成的洗发液显著降低摩擦力,从而提高光滑的调理效果。特别是,对于市售强发洗发液的情况,可以看出,光滑效果降低,如实验#28。即,如综合上述实施例可以看出,当将本发明中制备的聚合物组成应用于调理剂时,确认了是通过防止脂质的流失提供强化弯曲强度(弱化柔软性)的效果的同时赋予毛发光滑感的优异的毛发调理化妆料组合物的成分。
(4)拉伸强度
准备了由通过共2次漂白而被损坏的状态的毛发制成的发束(长度12cm,重量3g)4个,并且通过测量各发束中100根毛发的拉伸强度来计算平均值,然后设定为参考值。此时,在拉伸强度测量中,使用了DIASTRON公司的拉伸强度测量装置。
随后,分别将发束浸渍于表36的实验#26至29的组合物中10分钟,除了实验#29,然后在流水中洗涤30秒。之后,将毛发在室温(约25℃)下干燥24小时。通过对如上处理过的各发束中100根毛发测量拉伸强度(cN)来计算平均值,然后其结果示于下表37。
[表37]
如表37所示,可以看出,在其他处理组中均出现拉伸强度的减小,但只有制备例13(实验#29)在用洗发液清洁后,还提高毛发的拉伸强度。因此,可以看出,本发明的组合物还具有通过防止毛发的内部成分流失来提高毛发的拉伸强度的效果。
5)润泽评价
准备了由通过共2次漂白而被损坏的状态的毛发制成的发束(长度12cm,重量3g)4个,并在SAMBA(Bossa Nova Tech.,US)中测量了润泽。首先,测量发束的前后,并且在将润泽调节至8.5数值的状态下以与上述拉伸强度变化率测量方法相同的方法和条件用制备例和比较制备例的组合物进行处理来评价润泽。
[表38]
如表38所示,可以看出,在其他处理组中均出现润泽的减小,但只有在制备例13中润泽增加甚多。由此可以看出,本发明的组合物还具有在清洁过程中受保护的脂质得到保护的同时供给毛发服帖和整齐感,从而显著增加毛发润泽的效果。
基于以上说明,本发明所属技术领域的技术人员可以理解在没有变更本发明的技术思想或者必要的特征的情况下本发明还可以以其他具体方式实施。对此,应当理解,以上说明的实施例在所有的方面均为示例性的而非限制性的。本发明的范围应被解释为包括后述的权利要求书的意思以及范围和从其等同概念导出的所有的变更或者变形的方式,而不仅仅包括上述的详细说明。
Claims (27)
2.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述聚合物具有赋予所述毛发、皮肤或纤维柔软性的用途。
4.根据权利要求2所述的组合物,其中,所述组合物还包含表面活性剂。
5.根据权利要求2所述的组合物,其中,基于组合物的总重量,所述聚合物的含量为0.01重量%至10重量%。
6.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述聚合物具有有效成分结合于α中包含的OH基、β中包含的OH基或其全部而使所述有效成分累积吸附于毛发、皮肤或纤维的用途。
8.根据权利要求6所述的组合物,其中,所述有效成分是反应性染料。
9.根据权利要求8所述的组合物,其中,所述反应性染料具有选自二氯三嗪基、二氟氯嘧啶、一氟三嗪基、二氯喹喔啉、乙烯基砜、二氟三嗪、一氯三嗪基、溴丙烯酰胺和三氯嘧啶的反应基。
10.根据权利要求8所述的组合物,其中,所述反应性染料包括选自偶氮、蒽醌、酞菁、甲臜(Formazan)和三苯二噁嗪的发色团。
11.根据权利要求6所述的组合物,其还包含阴离子表面活性剂。
12.根据权利要求6所述的组合物,其中,基于组合物的总重量,所述聚合物的含量为0.01重量%至1重量%。
13.根据权利要求1所述的组合物,其中,所述聚合物具有有效成分结合于α中包含的OH基、β中包含的OH基或其全部而使所述有效成分传递至毛发、皮肤或纤维的用途。
15.根据权利要求13所述的组合物,其中,所述有效成分是皮肤用功能成分或毛发用功能成分。
16.根据权利要求15所述的组合物,其中,所述皮肤用功能成分是紫外线阻断剂、染料、皱纹改善剂、弹性强化剂、美白剂、角质防止和去除剂或皱纹掩蔽剂。
17.根据权利要求15所述的组合物,其中,所述毛发用功能成分是毛发强化剂、染色剂、调理剂、涂层剂、脂质成分或内部交联剂。
18.根据权利要求15所述的组合物,其中,所述毛发用功能成分是毛发强化剂、染色剂、调理剂、涂层剂、脂质成分或内部交联剂。
19.根据权利要求1所述的组合物,其还包含具有羧基或胺基的交联介质成分和碳二亚胺基化合物,从而具有防止毛发、皮肤或纤维成分流失的用途。
21.根据权利要求19所述的组合物,其中,所述碳二亚胺基化合物是包含N=C=N结构的化合物。
22.根据权利要求19所述的组合物,其中,所述碳二亚胺基化合物选自由N,N'-亚甲基-双-(4-异氰酸根合环己烷)-(均聚物,聚乙二醇单甲醚封端((N,N'-methylene-bis-(3-isocyanatocyclohexane)-,homopolymer,polyethylene glycol mono-Me-ether-blocked));N,N'-二环己基碳二亚胺(N,N'-dicyclohexylcarbodiimide);N,N'-二异丙基碳二亚胺(N,N'-diisopropylcarbodiimide);N-乙基-N'(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐(N-ethyl-N'(3-dimethylaminopropyl)carbodiimidehydrochloride);N-环己基;N'-异丙基碳二亚胺(N-cyclohexyl,N'-isopropylcarbodiimide);N-叔丁基,N'-甲基碳二亚胺(N-tert-butyl,N'-methylcarbodiimide);N-叔丁基,N'-乙基碳二亚胺(N-tert-butyl,N'-ethylcarbodiimide);N,N'-二环戊基碳二亚胺(N,N'-dicyclopentylcarbodiimide);双[[4-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊环基)]甲基]碳二亚胺(bis[[4-(2,2-dimethyl-1,3-dioxolyl)]methyl]carbodiimide);N-乙基,N-苯基碳二亚胺(N-ethyl,N-phenylcarbodimide);N-苯基-N-异丙基碳二亚胺(N-phenyl,N-isopropylcarbodiimide)及其衍生物组成的组。
23.根据权利要求19所述的组合物,其中,所述具有羧基或胺基的交联介质成分是选自由天然提取物、氨基酸、肽、蛋白质、聚合物类、硅酮类、脂肪醇类、脂肪酸类、蜡类、酯类及其衍生物组成的组中的一种以上。
24.根据权利要求19所述的组合物,其还包含极性油。
25.根据权利要求24所述的组合物,其中,所述极性油选自由肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、硬脂酸异丙酯、油酸异丙酯、硬脂酸正丁酯、月桂酸正己酯、油酸正癸酯、硬脂酸异辛酯、硬脂酸异壬酯、异壬酸异壬酯、棕榈酸2-乙基己酯、月桂酸2-乙基己酯、硬脂酸2-己基癸酯、棕榈酸2-辛基十二烷基酯、油酸油醇酯、芥酸油醇酯、油酸芥醇酯、芥酸芥醇酯、碳酸二辛酯(Cetiol CC)、椰油甘油酯(Myritol 331)、丁二醇二辛酸酯/二癸酸酯、己二酸二丁酯和这些酯的合成、半合成、植物、动物、矿类等的天然混合物组成的组,并且具有150mN/m以下的界面张力。
26.根据权利要求19所述的组合物,其中,毛发、皮肤或纤维成分是脂质即lipid。
27.根据权利要求19所述的组合物,其中,基于组合物的总重量,所述阳离子纤维素聚合物的含量为0.01重量%至10重量%。
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