CN111989082A - 催化染料体系 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种染料体系，所述染料体系包含至少一种染料前体、氧化剂和催化剂。所述染料体系理想地在至少约9的pH下作用。所述染料体系可实现更快且损伤更少的毛发着色处理技术。本发明还涉及用于制备和使用所述染料体系的方法。

Description

催化染料体系
技术领域
本发明涉及催化毛发染色体系和方法，该体系和方法可减少毛发暴露于氧化染料处理的时间，从而减少染色过程对毛发的总体损伤。
背景技术
对毛发着色已经成为越来越流行的做法。人们希望毛发着色的原因从样式选择到获得更年轻的外观。随着人年龄的增长，黑色素的产生减慢，导致毛发变灰。可以通过化学处理有意改变黑色素，从而产生较浅的色调。这种变浅通常通过用氧化剂的碱性溶液(也称为漂白剂)氧化黑色素颜料来实现。可以使用的氧化剂的示例是过氧化氢、过硼酸盐或过碳酸盐的钾盐、钠盐或铵盐、过硫酸盐和过碳酰胺。
在氧化染色处理中也使用漂白剂。氧化(或“永久”)染料组合物包含“前体染料”，该前体染料是能够扩散到毛发中的小分子。这些分子主要属于三类芳族化合物：二胺、氨基酚和酚。它们足够小以在毛干中扩散，在毛干中，一旦被氧化剂诸如过氧化氢活化，它们就与其他前体进一步反应形成较大的有色络合物。氧化毛发染料组合物除了包含染料前体和过氧化物源外，通常还包含多种其他化妆品和过氧化物稳定剂。
氧化剂可以在一定pH范围内活化氧化染料前体。然而，已知可以通过使用可以调节氧化溶液的pH的毛发膨胀剂(HSA)来实现增强的染料氧化。此类HSA通过使毛发纤维膨胀以帮助过氧化物和染色剂扩散到毛发中并实现更快更彻底的染料氧化和毛发染色来进一步增强氧化和染色过程。用于调节过氧化物毛发氧化组合物的pH的优选毛发膨胀剂是含有氨(氢氧化铵)或单乙醇胺(MEA)的碱性水溶液。
低水平的螯合剂通常用作各种氧化组合物中的稳定剂或防腐剂。例如，EDTA(乙二胺四乙酸)通常用作过氧化氢溶液中的稳定剂，否则过氧化氢溶液将分解太快并且不能长时间储存。乙二胺二琥珀酸(EDDS)也被认为是良好的稳定剂组分以增加衣物洗涤漂白产品的稳定性。通常使用低至氧化组合物的0.1重量％的量来稳定包含在氧化组合物中的氧化剂。
毛发的氧化处理诸如漂白(脱色)和氧化染色的效果好并且很常用。但它们并非没有缺点。用于漂白和氧化染色的氧化剂会在一定程度上损伤毛发。对毛发纤维造成损伤的机理还不完全清楚。然而，已知在存在氧化组合物的情况下，连接角蛋白链的一些二硫键会断裂。反复进行氧化处理会使毛发脆弱，几乎没有光泽。为了解决这个问题，已经做出了很大努力，并且已经提出了各种解决方案。
如今，大多数染色或漂白组合物与调理剂一起销售，在冲洗掉漂白或染色组合物后调理剂被施加在毛发上。调理剂的示例是硅酮、阳离子表面活性剂和阳离子聚合物。然而，有效的调理剂无法阻止连续的化学处理导致的毛发过早断裂。实际上，调理剂不会使毛发恢复到其初始状态，而只是将损伤隐藏在调理剂的保护层下，这只会改善毛发的触感。
Forbes等人的美国专利号7,686,849提出了使用有机钛酸盐作为氧化毛发着色的催化剂。该专利确认这些有机钛酸盐催化剂易于水解，从而提供水解作为有机钛酸盐充当粘结剂的理由和机理。有机钛酸盐的高pH不稳定性在文献、学术界和供应商中是已知的，并且可以完全预期这些催化剂将在高pH配制条件下水解产生二氧化钛。
一直需要提供一种通过稳定方法进行的毛发着色，以最小化或减少氧化毛发染色体系中的毛发损伤。
发明内容
本发明涉及一种染料体系，该染料体系包含：(a)至少一种染料前体；(b)氧化剂；以及(c)催化剂，其中染料体系的pH为至少约9。
本发明还涉及用于制备和使用该染料体系的方法。
附图说明
图1示出了本文的染料体系在不同pH水平下的反应速率。
图2是示出本文的示例性组合物的粘度与剪切速率的变化的比较图。
图3A至图3C示出了根据本文的方法I配制的并且配制后24小时在增加的放大倍率下(分别为4x、20x和10x)的实施例1的配方产品。图4A至图4C示出了根据本文的方法I配制的并且配制后24小时在增加的放大倍率下(分别为4x、20x和10x)的实施例2的配方产品。图5A至图5C示出了根据本文的方法II配制的并且配制后24小时在增加的放大倍率下(分别为4x、20x和10x)的实施例3的配方产品。
图6A至图6C示出了根据本文的方法III配制的并且配制后24小时在增加的放大倍率下(分别为4x、20x和10x)的实施例4的配方产品。
图7A是根据本文的方法II配制的根据实施例3的样品组合物的照片。
图7B是根据本文的方法I配制的根据实施例2的样品组合物的照片。
图8A是根据本文的方法III配制的根据实施例4的样品组合物的照片。
图8B是根据实施例1的样品组合物的照片。
具体实施方式
染料前体化合物
以下常规的主要中间体和偶合剂物质可用作氧化染料前体化合物。
作为主要中间体，可以单独或彼此组合使用以下物质：在邻位或对位具有附加的游离或取代的羟基或氨基基团取代基的标准伯芳族胺、吲哚衍生物化合物或取代的杂环化合物，尤其是嘧啶类和吡唑类化合物，诸如1,4-二氨基苯(对苯二胺)、1,4-二氨基-2-甲基苯(对甲苯二胺)、1,4-二氨基-2,6-二甲基苯、1,4-二氨基-2,5-二甲基苯、1,4-二氨基-2,3-二甲基苯、1,4-二氨基-2-氯苯、4-二(2-羟基乙基)氨基苯胺、N,N-双-(2-羟基乙基)-对苯二胺、4-(2-甲氧基乙基)氨基苯胺、1,4-二氨基-2-(2-羟基-乙基)-苯、1,3-双-N-(2-羟基-乙基)-N-(4-氨基-苯基)-氨基-2-丙醇、2',2-1,2-乙烷二基-双(氧基-2,1-乙烷二基氧基)-双-1,4-二氨基苯、4-氨基-苯酚、4-氨基-3-甲基苯酚、4-甲基氨基苯酚、4-氨基-2-(氨基甲基)苯酚、4-氨基-2-(2-羟基乙基)氨基-甲基苯酚、4-氨基-2-(甲氧基甲基)-苯酚、5-氨基-水杨酸、2,4,5,6-四氨基嘧啶、2,5,6-三氨基-4-羟基-嘧啶、4,5-二氨基-1-(2-羟基乙基)-1H-吡唑、4,5-二氨基-1-(1-甲基乙基)-1H-吡唑、4,5-二氨基-l-(4-甲基苯基)甲基-1H-吡唑、4,5-二氨基-1-(4-氯-苯基)甲基-1H-吡唑、4,5-二氨基-1-甲基吡唑、2,5-二甲基吡啶、2-氨基-6-甲基苯酚或2-氨基-5-甲基-苯酚。
作为合适的偶合剂物质，例如可以单独或彼此组合使用取代的间二氨基苯、间氨基苯酚、间苯二酚衍生物化合物、吲哚衍生物化合物、萘酚或取代的杂环化合物，尤其是嘧啶类和吡啶类化合物，诸如N,N-二甲基-3-脲基苯胺、2,6-二氨基-吡啶、2-氨基-4-(2-羟基乙基)-氨基苯甲醚、2,4-二氨基-1-氟-5-甲基苯、2,4-二氨基-1-甲氧基-5-甲基苯、2,4-二氨基-1-乙氧基-5-甲基苯、2,4-二氨基-1-(2-羟基乙氧基)-5-甲基苯、2,4-二-(2-羟基乙基)氨基-1,5-二甲氧基-苯、2,3-二氨基-6-甲氧基吡啶、3-氨基-6-甲氧基-2-(甲基氨基)吡啶、2,6-二氨基-3,5-二甲氧基-吡啶、3,5-二氨基-2,6-二甲氧基吡啶、1,3-二氨基苯、2,4-二氨基-l-(2-羟基乙氧基)-苯、3-二-(2-羟基乙基)-氨基苯胺、4-氨基-l-乙氧基-2-二-(2-羟基乙基)氨基苯、5-甲基-2-(l-甲基乙基)苯酚、3-(2-羟基乙基)氨基苯胺、3-(2-氨基乙基)氨基苯胺、1,3-二-(2,4-二氨基苯氧基)丙烷、2,4-二甲氧基-1,3-二氨基苯、2,6-双-(2-羟基乙基)氨基甲苯、3-二甲基-氨基苯酚、5-氨基-2-甲基苯酚、5-氨基-4-氟-2-甲基苯酚、5-氨基-4-甲氧基-2-甲基苯酚、5-氨基-4-乙氧基-2-甲基苯酚、3-氨基-2,4-二氯苯酚、3-二乙基氨基苯酚、3-氨基-2-氯-6-甲基苯酚、3-氨基苯酚、3-(氨基甲基)氨基苯酚、5-(2-羟基乙基)氨基-2-甲基苯酚、3-(2-羟基乙基)氨基苯酚、5-氨基-2-乙基苯酚、5-(3-羟基丙基)氨基-2-甲基苯酚、3-(2,3-二羟基丙基)氨基-2-甲基苯酚、3-(2-羟基乙基)氨基-2-甲基苯酚、5-(2-羟基乙基)氨基-1,3-苯并二茂、1,3-二羟基苯、4-氯-1,3-二羟基苯、1,3-二羟基-2-甲基苯、3,4-亚甲基二氧基苯、3,4-亚甲基二氧基苯胺、1-羟基-6-溴-3,4-亚甲基二氧基苯、5-氨基-4-氯-2-甲基苯酚、3,4-二氨基苯甲酸、6-羟基-2H-1,4-苯并噁嗪、2,7-二羟基萘、1-萘酚、1,7-二羟基萘、1,5-二羟基萘烯、2,6-二羟基-4-甲基吡啶、2,6-二羟基吡啶、2-甲基-1-乙酸萘酚、苯基甲基吡唑啉酮、2,6-二羟基-3,4-二甲基吡啶、4-羟基吲哚、5,6-二羟基吲哚、5-羟基吲哚、6-羟基吲哚、7-羟基吲哚、2,3-吲哚二酮、2-氨基-3-羟基嘧啶或4,5,6-二羟基吲哚啉。
该组合物可包含一种或多种先前命名的主要中间体和偶合剂物质。这些染料化合物如果是碱，还可以它们生理上相容的酸加成盐的形式使用，例如作为盐酸盐和/或硫酸盐，或者如果其具有芳族OH基团，还可以与碱的盐的形式使用，例如作为碱性酚盐。
基于即用型染料混合物，氧化染料前体化合物以染料体系的0.001重量％至20重量％的总量、优选地以0.01重量％至5重量％的总量包含在根据本发明的氧化染料组合物中。主要中间体和偶合剂物质优选地以等摩尔量使用。然而，当这些种类的物质中的一种相对于另一种过量存在时，这并不是不利的，反之亦然。主要中间体和偶合剂物质可以例如约1:0.5至约1:2的比例存在。
氧化剂
本发明包括氧化剂。示例性氧化剂包括例如过碳酸盐、过硫酸盐、有机过酸和有机氢过氧化物。在某些情况下，也可使用分子氧(包括空气)。根据本发明，优选的氧化剂是过氧化氢。在一个实施方案中，氧化剂可以染料体系的约0.75重量％至约6重量％的水平存在。
染料催化剂
本发明包括至少一种含金属的化合物用作催化剂。含金属的化合物优选地包含至少一种无机金属化合物。优选的无机金属化合物包括d区过渡金属(诸如钪、钒、铬、钼、铁、锰、钴、镍、铜、锆和锌)的化合物，包括但不限于这些金属的乙酸盐、乙酰丙酮酸盐、铝酸盐、碳酸氢盐、硼酸盐、溴酸盐、碳酸盐、亚氯酸盐、氰化物、二乙基柠檬酸盐、卤化物、六氟乙酰丙酮酸盐、六氟磷酸盐、六氟硅酸盐、磷酸二氢盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、硫化氢、亚硫酸氢盐、氢氧化物、次氯酸盐、碘酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、草酸盐、氧化物、全氟酞菁、过氧化物、磷酸盐、酞菁、焦磷酸盐、硅酸盐、氨基磺酸盐、硫酸盐、硫化物、亚硫酸盐、酒石酸盐、四氟硼酸盐、硫氰酸盐、硫醇盐、硫代硫酸盐、甲苯磺酸盐和三氟甲磺酸盐。
在该上下文中特别优选的化合物包括：VBr3、VCl2、VCl3、VCl4、V2O3、V2O4、V2O5、VO(SO4)、VOCl3、VOF3、V(C5H7O2)3、VO(C5H7O2)2、VO(OR)3、Mo2(OCOCH3)4、Mo(CO)6、MoCl3、MoCl5、MoO2Cl2、MoF6、MoO2、MoO3、MoS2、MoOCl4、MoSO4、Mn(OCOCH3)2、Mn(OCOCH3)2.xH2O、Mn(C5H7O2)2、MnBr2、MnBr2.xH2O、MnCO3、MnCO3.xH2O、Mn2(CO)10、MnCl2、MnCl2.xH2O、MnF2、MnF3、Mn(HCO2)2.xH2O、MnI2、Mn(NO3)2、Mn(NO3)2.xH2O、Mn3O4、Mn2O3、MnO2、Mn(C32H16N8)、MnSO4、MnSO4.xH2O、MnS、Fe(OCOCH3)2、Fe(OCOCH3)3、FeBr2、FeBr3、FeCl2、FeCl2.xH2O、FeCl3、FeCl3.xH2O、Fe(OEt)3、FeSO4.NH3CH2CH2NH3SO4.4H2O、Fe4[Fe(CN)6]3、FeF2、FeF3、FeF3.xH2O、Fel2、Fe(CH3CHOHCOO)2.xH2O、Fe(NO3)3.xH2O、Fe(C2O4).xH2O、FeO、Fe2O3、Fe3O4、FePO4.xH2O、Fe(C32H16N8)、FeSO4.xH2O、FeS、Fe(BF)4.xH2O、Fe(SCN)2、Co(OCOCH3)2、Co(OCOCH3)2.xH2O、Co(C5H7O2)2、Co(C5H7O2)2.xH2O、Al2CoO4、CoBr2、CoBr2.xH2O、CoCO3、CoCO3.xH2O。Co2(CO)8、CoCl2、COCl2.xH2O、CoF2、Co[CH3(CH2)3CH(C2H5)CO2]2、Co(OH)2、Col2、Co(NO3)2、Co(NO3)2.xH2O、Co(O2O4)、Co(C2O4).xH2O、CoSO4、CoSO4.xH2O、Co(BF4)2、Co(BF4)2.xH2O、Co(SCN)2、Ni(OCOCH3)2、Ni(OCOCH3).xH2O、Ni(C5H7O2)2、NiBr2、NiBr2.xH2O、NiCO3、Ni(CO3).xNi(OH)2、NiCl2、NiCl2.xH2O、NiOCoO、Ni[CH3(CH2)3CH(C2H5)CO2]2、NiF2、Ni(OH)2、Nil2、Ni(NO3)2、Ni(NO3)2.xH2O、Ni(C2O4)、Ni(C2O4).xH2O、NiO2、NiO2.xH2O、Ni(C32H16N8)、Ni(SO3NH2)2、Ni(SO3NH2)2.xH2O、NiSO4、NiSO4.xH2O、Ni3S2、NiZnFe4O4、CuOCOCH3、Cu(OCOCH3)2、Cu(OCOCH3)2.xH2O、Cu(C5H7O2)2、CuBr、CuBr2、CuCO3、CuCO3.Cu(OH)2、CuCl、CuCl2、CuCl2.xH2O、Cu[CH3(CH2)3CH(C2H5)CO2]2、CuF2、CuF2.xH2O、Cu(HCO2)2、Cu(HCO2)2.xH2O、Cu(OH)2、Cu2(OH)PO4、CuI、CuFe2O4、Cu(NO3)2、Cu(NO3)2.xH2O、Cu2O、CuO、Cu(C32H16N8)、Cu2P2O7.xH2O、CuSO4、CuSO4.xH2O、CuS、Cu[O2CCH(OH)CH(OH)CO2].xH2O、Cu(BF4)2、Cu(BF4).xH2O、Cu(SCN)、Zn(OCOCH3)2、Zn(OCOCH3)2.xH2O、Zn(C5H7O2)2、Zn(C5H7O2)2.xH2O、ZnBr2、ZnBr2.xH2O、ZnCl2、ZnF2、Zn(C32F16N8)、Zn(C5HF6O2)2、Zn(C5HF6O2)2.xH2O、ZnSiF6.xH2O、Znl2、ZnFe2O4、Zn(NO3)2、Zn(NO3)2.xH2O、Zn(C2O4)、Zn(C2O4).xH2O、ZnO、ZnO.xH2O、ZnO2、Zn3(PO4)2、Zn(C32H16N8)、ZnSO4、ZnSO4.xH2O、ZnS、Zn(BF4)2、Zn(BF4)2.xH2O、Zr(OCOCH3)4、Zr(OCOCH3)x(OH)4-x、Zr(C5H7O2)4、Zr(C26H44O16)、ZrCO3(OH2)2.ZrO2、ZrCl4、ZrF4、ZrF4.xH2O、Zr(HPO4)2、Zr(OH)4、Zrl4、ZrO(NO3)2、ZrO(NO3)2.xH2O、Zr(SO4)2、Zr(SO4)2.xH2O、ZrOCl2和ZrOCl2.xH2O。这些化合物可例如与容易获得的氨基酚类化合物(诸如对氨基苯酚或间氨基苯酚)和氧化剂(诸如过氧化氢)结合施用。
用作催化剂的替代金属化合物包括第1族碱金属(诸如钾)或第2族碱土金属(诸如镁)的盐。合适的盐的具体示例包括：乙酸盐、乙酰丙酮酸盐、铝酸盐、碳酸氢盐、硼酸盐、溴酸盐、碳酸盐、亚氯酸盐、氰化物、二乙基柠檬酸盐、卤化物、六氟乙酰丙酮酸盐、六氟磷酸盐、六氟硅酸盐、磷酸二氢盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、硫化氢、亚硫酸氢盐、氢氧化物、次氯酸盐、碘酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、草酸盐、氧化物、全氟酞菁、过氧化物、磷酸盐、酞菁、焦磷酸盐、硅酸盐、氨基磺酸盐、硫酸盐、硫化物、亚硫酸盐、酒石酸盐、四氟硼酸盐、硫氰酸盐、硫醇盐、硫代硫酸盐、甲苯磺酸盐和三氟甲磺酸盐，诸如KAI(SO4)2K2CO3、K3PO4、KNO3、KCl、MgSO4、Mg3(PO4)2、MgCO3、Mg(NO3)2和MgCl2。
在其中至少一种含金属的化合物包含至少一种无机金属化合物的本发明的某些实施方案中，催化剂可包括至少一种矿物或粘土。矿物或粘土的优选示例包括锐钛矿、板钛矿、异性石、钛铁矿、钙钛矿、金红石、萨巴磷铝石(sabaite)、锆石、钙钛锆矿(zirconolite)、钙钛锆石(zircohylite)或钛锆钍矿(zirkelite)。
当将染料体系施加到毛发纤维上时，优选的是，用作催化剂的至少一种含金属的化合物包含至少一种包含至少一种有机配体的金属络合物。还优选的是，至少一种染料前体包含芳族氨基化合物、酚类化合物或氨基酚类化合物，诸如对氨基苯酚或间氨基苯酚，并且氧化剂是过氧化氢。
在本发明的上下文中，包含至少一种包含至少一种有机配体的金属络合物(最特别是包含至少一种有机配体的锆络合物)的特别合适的催化剂是金属螯合物。典型的配体包括任选取代的烷基配体。这种催化剂的特别优选的示例是甘氨酸铝锆(AZG)螯合络合物。
相对于钛基金属化合物，AZG是特别优选的。已知锆和钛都会经历水解聚合(称为配聚)以形成大分子量的低聚物。就水合氯化铝锆和甘氨酸铝锆而言，该反应基本上不会影响催化反应性，也不会从根本上改变材料的结构。相比之下，有机钛酸盐在该环境中从结构上被改性，从而形成在这些条件下无催化活性的氧化钛。因此，在一个实施方案中，染料催化剂不含钛。并且在另一个实施方案中，本发明的组合物不含钛。
染料催化剂可以染料体系的约0.0001重量％至20重量％的水平存在。
碱化剂
本发明还可包括碱化剂。合适的碱化剂包括例如链烷醇胺，诸如氨基甲基丙醇(AMP)和单乙醇胺(MEA)。特别优选的碱化剂是氨。
碱化剂在毛发染色领域中是已知的，其目的是使毛发的毛鳞片升高，以促进染料化合物在毛鳞片下方的递送。虽然已经努力避免使用氨，主要是由于氨有气味和对毛发有损伤，但已发现本文的碱化剂与催化剂的组合增加了反应速率，因此可减少对毛发的损伤。
还发现本发明在约9或更高的pH下有利地起作用。因此，本文的碱化剂可用作pH调节剂，以促进pH等于或高于约9。优选地，本发明的pH为约9至约10。
优选地，碱化剂可以染料体系的约0.1重量％至25重量％的水平存在。
图1示出了本文的染料体系在不同pH水平下的反应速率。在存在5mol％五氯羟铝锆(Rezal67，SummitReheis)的情况下，在各种pH值(用HCl或NH4OH调节)下，通过紫外-可见光谱监测由过氧化氢(5当量)的水(20mL)溶液介导的间氨基苯酚(3.0mmol)的自偶合反应。吸收速率与染料体系(包括本文的催化剂)的pH成正比。例如，在pH 8.97(约pH9)下，吸收速率是低于6.61的pH水平下的吸收速率的两倍以上。因此，本文的催化剂与pH水平协同作用以确定吸收速率。因此，在约9或以上的pH水平下，染色过程比在例如低于6.61的pH水平下发生更快。
稠化剂
稠化剂(包括增稠剂或胶凝剂)包括可以增加或控制组合物的粘度的物质。增稠剂包括可以增加组合物的粘度而基本上不改变组合物内活性成分的功效的那些物质。增稠剂也可以增加组合物的稳定性。
可以用于本发明的上下文的稠化剂的非限制性示例包括羧酸聚合物、交联聚丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酰胺聚合物、多糖和树胶。羧酸聚合物的示例包括含有衍生自以下项的一种或多种单体的交联化合物：丙烯酸、取代的丙烯酸以及这些丙烯酸和取代的丙烯酸的盐和酯，其中交联剂包含两个或更多个碳-碳双键并且衍生自多元醇(参见美国专利号5,087,445、4,509,949、2,798,053；CTFA国际化妆品成分词典(CTFA InternationalCosmetic Ingredient Dictionary)，第四版，1991年，第12页和第80页)。可商购获得的羧酸聚合物的示例包括卡波姆，其为丙烯酸与蔗糖或季戊四醇的烯丙基醚交联的均聚物(例如，来自B.F.Goodrich的CarbopolTM900系列)。
交联聚丙烯酸酯聚合物的非限制性示例包括阳离子和非离子聚合物。示例在美国专利号5,100,660、4,849,484、4,835,206、4,628,078、4,599,379中描述。
聚丙烯酰胺聚合物(包括非离子聚丙烯酰胺聚合物(包括取代的支化或非支化聚合物))的非限制性示例包括聚丙烯酰胺、异链烷烃和月桂基聚氧乙烯醚-7、丙烯酰胺和取代的丙烯酰胺与丙烯酸和取代的丙烯酸的多嵌段共聚物。
多糖的非限制性示例包括纤维素、羧甲基羟乙基纤维素、乙酸丙酸羧酸纤维素、羟乙基纤维素、羟乙基乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、甲基羟乙基纤维素、微晶纤维素、纤维素硫酸钠以及它们的混合物。另一个示例是烷基取代的纤维素，其中纤维素聚合物的羟基基团被羟烷基化(优选地被羟乙基化或羟丙基化)以形成羟烷基化纤维素，然后通过醚键用C10-C30直链或支链烷基基团对其进一步改性。其他有用的多糖包括小核菌葡聚糖，其包含(1-3)连接的葡萄糖单元的线性链，每三个单元具有(1-6)连接的葡萄糖。
可以与本发明一起使用的树胶的非限制性示例包括：阿拉伯树胶、琼脂、藻胶、藻酸、藻酸铵、支链淀粉、藻酸钙、角叉菜胶钙、肉毒碱、角叉菜胶、壳聚糖、糊精、明胶、吉兰糖胶、瓜尔胶、瓜尔羟丙基三甲基氯化铵、锂蒙脱石、透明质酸、水合二氧化硅、羟丙基壳聚糖、羟丙基瓜尔胶、刺梧桐树胶、海藻、刺槐豆胶、纳豆胶、藻酸钾、角叉菜胶钾、藻酸丙二醇酯、菌核胶、羧甲基右旋糖酐钠、角叉菜胶钠、黄蓍胶、黄原胶以及它们的混合物。
稠化剂的其他非限制性示例包括：卡波姆、鲸蜡醇、丙烯酰基二甲基牛磺酸铵/VP共聚物、淀粉乙酰基琥珀酸铝、椰油酰氨基丙基甜菜碱、PPG-2羟乙基可可/异硬脂酰胺、氧化锡、十六烷共聚物、硼硅酸钙铝、氧化铝、硼硅酸钙钠、硅酸铝钙钠、合成氟金云母、二丙二醇、聚乙二醇、季铵盐-90膨润土、高岭土和EDTA二钠。
非限制性实施例
以下实施例示出了本发明的组合物的具体实施方案，但并非旨在对其进行限制。在不脱离本发明的实质和范围的情况下，技术人员可以进行其他修改。
根据下文所述的方法制备以下实施例中示出的组合物。除非另外指明，否则所有例示的量均以重量百分比列出，并且不包括次要材料，诸如稀释剂、防腐剂、有色溶液、假想成分、植物药等。
以下表示本发明的染料体系：
Figure BDA0002702344240000101
Figure BDA0002702344240000111
1甘氨酸铝锆，可从SummitReheis获得
2 SP ARLACEL 165-MBAL-PW-(AP)，可从Croda获得
用于形成染料体系的方法
可以根据多种条件组合染料体系的组分。下文描述了用于形成染料体系的示例性方法。
为了进行比较，以上提供的实施例1示出了不含本发明的催化剂的染料组合物。可以根据以下方法制备该配方产品。
用于配制不含催化剂的染料体系的方法
根据以下方法形成实施例1。通过使用螺旋桨在适度搅拌下将水、癸基葡糖苷和甘油添加到烧杯中来制备相A。一旦变得均匀，就添加异抗坏血酸、EDTA四钠和亚硫酸钠。然后将混合物加热至80℃。在大约70℃，以增加的搅拌速率添加对氨基苯酚和4-氨基-2-羟基甲苯以帮助溶解。
通过将各组分称入单个烧杯中并在热板上加热至80℃来制备相B。
一旦两相均达到80℃，就将它们合并并去除热量，从而使该体系冷却。
一旦混合物冷却至35℃，就在剧烈混合下将相C的氢氧化铵与相A和相B的混合物合并，直到获得稠化的均匀乳液。然后将最终乳液转移到合适的容器中以备后用。
用于形成包含催化剂的染料体系的方法
上文的实施例2至8示出了包括根据本发明的催化剂的染料体系。下文提供了用于配制这种染料体系的各种方法。
方法I
根据以下方法制备实施例2。通过使用螺旋桨在适度搅拌下将水、癸基葡糖苷和甘油添加到烧杯中来制备相A。一旦变得均匀，就添加异抗坏血酸、EDTA四钠和亚硫酸钠。然后将混合物加热至80℃。在大约70℃，以增加的搅拌速率添加对氨基苯酚和4-氨基-2-羟基甲苯以帮助溶解。
通过将各组分称入单个烧杯中并在热板上加热至80℃来制备相B。
一旦两相均达到80℃，就将它们合并并去除热量，从而使该体系冷却。
在该实施例中，一旦混合物冷却至40℃，就将AZG催化剂添加到混合物中。在混合物冷进一步冷却至35℃后，就在剧烈混合下将相C的氢氧化铵与相A和相B的混合物合并，直到获得稠化的均匀乳液。然后将最终乳液转移到合适的容器中以备后用。
方法II
根据以下方法制备实施例3。通过使用螺旋桨在适度搅拌下将水、癸基葡糖苷和甘油添加到烧杯中来制备相A。一旦变得均匀，就添加异抗坏血酸、EDTA四钠和亚硫酸钠。然后将混合物加热至80℃。在该实施例中，在大约70℃，将AZG催化剂添加到水相中。这伴随着液体的浊度发生变化。一旦变得均匀，就以增加的搅拌速率添加对氨基苯酚和4-氨基-2-羟基甲苯以帮助溶解。
通过将各组分称入单个烧杯中并在热板上加热至80℃来制备相B。
一旦两相均达到80℃，就将它们合并并去除热量，从而使该体系冷却。
一旦混合物冷却至35℃，就在剧烈混合下将相C的氢氧化铵与相A和相B的混合物合并，直到获得稠化的均匀乳液。然后将最终乳液转移到合适的容器中以备后用。
方法III
根据以下方法制备实施例4。通过使用螺旋桨在适度搅拌下将水、癸基葡糖苷和甘油添加到烧杯中来制备相A。一旦变得均匀，就添加异抗坏血酸、EDTA四钠和亚硫酸钠。然后将混合物加热至80℃。在大约70℃，以增加的搅拌速率添加对氨基苯酚和4-氨基-2-羟基甲苯以帮助溶解。
通过将各组分称入单个烧杯中并在热板上加热至80℃来制备相B。
一旦两相均达到80℃，就将它们合并并去除热量，从而使该体系冷却。
一旦混合物冷却至35℃，就在剧烈混合下将相C的氢氧化铵与相A和相B的混合物合并，直到获得稠化的均匀乳液。最后，将AZG催化剂缓慢添加到稠化的乳液中。一旦添加完成并且变得均匀，就将最终乳液转移到合适的容器中以备后用。
实施例2至4关于它们的总体成分列表彼此相同，但是根据上文讨论的不同方法配制。实施例5至8被提供用于进一步示例性目的，并且可根据本文所述的任何方法来制备。实施例2至4中的每一个实施例与实施例1的不同之处在于，实施例1不包括催化剂，因此也根据不同的方法配制。图2示出了向基础配方产品中添加催化剂对其粘度的影响。根据配制方法I和II，催化剂的添加增加了染料体系的总体粘度。这些方法使得可铺展性增强并且本文的催化剂体系均匀分布。然而，方法III中所述的技术无法实现方法I和II的粘度益处。因此，已经发现在引入催化剂之前添加碱化剂(诸如NH3)导致催化剂分布不均。
图3A至图3C示出了配制后24小时在增加的放大倍率下(分别为4x、20x和10x)的实施例1的配方产品。染料结构的取向被认为与图3所示的实施例1的粘度特征相关。随着染料体系稠化，结构变得越来越致密。
图4A至图4C示出了根据本文的方法I配制的并且配制后24小时在增加的放大倍率下(分别为4x、20x和10x)的实施例2的配方产品。如这些描述所示，染料体系更致密，催化剂分布均匀。
图5A至图5C示出了配制后24小时在增加的放大倍率下(分别为4x、20x和10x)的本文的实施例3的配方产品。如这些描述所示，根据方法II配制的染料体系产生致密的稠度。
图6A至图6C示出了配制后24小时在增加的放大倍率下(分别为4x、20x和10x)的实施例4的配方产品。如这些描述所示，根据方法III配制的染料体系产生与图3A至图3C中描绘的染料体系大致一致的结构。因此，应用方法III没有产生稠化益处。
图7A、图7B和图8B示出了具有均匀稠度的染料体系。图7A和图7B特别示出了包含均匀分布的本文的催化剂的稠化体系。
相比之下，图8A示出了其中散布有本文的催化剂簇的非均匀体系。该体系导致催化剂分布不均，从而与该体系产生催化“热区”，这不适合将催化剂体系受控地施加到毛发上。这进一步证明了在添加催化剂之前碱化体系的缺点，如本文的方法III所述。
此外，考虑到通过本文的配方产品实现了反应速率的提高，已知的敏化剂诸如对苯二胺(PPD)和对甲苯二胺(PTD)对于本文的染料体系不是必需的。因此，在一个实施方案中，本文的染料体系不含PPD或PTD。
本文所公开的尺寸和值不应理解为严格限于所列举的确切数值。相反，除非另外指明，否则每个这种尺寸旨在表示所列举的值和围绕该值的功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或以其他方式限制，否则本文引用的每个文档(包括任何交叉引用的或相关的专利或申请)均据此全文以引用方式并入本文。对任何文档的引用不是承认其是关于本文所公开或要求保护的任何发明的现有技术，也不是承认其单独或与任何其他一篇或多篇参考文献的任何组合地提出、建议或公开任何这种发明。此外，当本文档中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文档中同一术语的任何含义或定义矛盾时，应当以在本文档中赋予该术语的含义或定义为准。
虽然已经示出和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，可以做出各种其他变化和修改。因此，旨在于所附权利要求书中覆盖本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (11)

1.一种用于施加到基材上的染料体系，所述染料体系包含：
(a)至少一种染料前体；
(b)氧化剂；以及
(c)催化剂；
其中所述染料体系的pH为至少约9。
2.根据权利要求1所述的染料体系，其中所述基材选自由以下项组成的组：人毛发、天然或合成聚合物基材和纺织品纤维基材。
3.根据权利要求1所述的染料体系，其中所述催化剂包含至少一种含金属的化合物。
4.根据权利要求3所述的染料体系，其中所述无机金属化合物选自由以下项组成的组：d区过渡金属、第1族碱金属的盐和第2族碱土金属的至少一种化合物。
5.根据权利要求4所述的染料体系，其中所述d区过渡金属选自由以下项组成的组：钪、钒、铬、钼、铁、锰、钴、镍、铜、锆和锌，或者所述第1族碱金属包括钾，或者所述第2族碱土金属包括镁。
6.根据权利要求4所述的染料体系，其中所述至少一种无机金属化合物选自由以下项组成的组：乙酸盐、乙酰丙酮酸盐、铝酸盐、碳酸氢盐、硼酸盐、溴酸盐、碳酸盐、亚氯酸盐、氰化物、二乙基柠檬酸盐、卤化物、六氟乙酰丙酮酸盐、六氟磷酸盐、六氟硅酸盐、磷酸二氢盐、碳酸氢盐、硫酸氢盐、硫化氢、亚硫酸氢盐、氢氧化物、次氯酸盐、碘酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、草酸盐、氧化物、全氟酞菁、过氧化物、磷酸盐、酞菁、焦磷酸盐、硅酸盐、氨基磺酸盐、硫酸盐、硫化物、亚硫酸盐、酒酸盐、四氟硼酸盐、硫氰酸盐、硫醇盐、硫代硫酸盐、甲苯磺酸盐和三氟甲磺酸盐。
7.根据权利要求1所述的染料体系，其中所述染料体系不含PPD或PTD。
8.根据权利要求1所述的染料体系，其中所述催化剂是甘氨酸铝锆。
9.根据权利要求1所述的染料体系，其还包含碱化剂。
10.根据权利要求9所述的染料体系，其中所述碱化剂选自由以下项组成的组：氨基甲基丙醇、单乙醇胺和氨。
11.根据权利要求1所述的染料体系，其中所述体系不含钛。
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