CN112969448A - 角蛋白组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及包含角蛋白颜料材料的组合物。角蛋白颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。与其中使用常规颜料材料作为着色剂的类似组合物相比，包含角蛋白颜料材料的组合物(诸如油墨、油漆和化妆品制剂)具有有利的性质。

Description

角蛋白组合物
1.技术领域
本发明大体上涉及包含染色的角蛋白颗粒的组合物，其中所述颗粒充当使所述组合物着色的颜料材料。本发明还涉及这些角蛋白颜料材料及其组合物的用途。
2.背景技术
感知颜色的能力是人类经验的重要组成部分。颜色可以影响情绪，左右思维，激怒、安抚和带来愉悦。几乎一旦人类从其自然环境开始创造产品，他们就寻求改变这些产品的颜色。
在许多工业中，着色化合物和组合物(着色剂)已用于为宽范围的材料(诸如油漆、纺织品、化妆品和食品)赋予颜色。着色剂通常以颜料或染料为特征。颜料是不溶于混合它们的媒介物的颗粒材料。它们以在粘合剂材料中的悬浮液存在。另一方面，染料是液体或可溶于其存在于溶液中的媒介物中。
天然来源的颜料包括无机化合物、通常是氧化铁(例如赭石、棕土和黄土)和衍生自植物和动物产品(诸如朱砂)的有机颜料。天然颜料在某种程度上已被合成颜料取代，无论是无机颜料(诸如镉黄/橙/红、钴蓝和酞菁绿G)还是有机颜料(偶氮和重氮化合物)。
色牢度、与载体材料的相容性以及粒度和形状是颜料应用中的重要考虑因素。油漆中的颗粒尺寸影响表面光洁度，颗粒尺寸分布的差异产生平坦、蛋壳样、半光泽和光泽的光洁度。在必要或需要皮肤接触的应用中，诸如在许多涂料、化妆品和食品应用中，颜料的粒度必须低；通常小于10微米，并且安全性和毒性是特别重要的。
许多天然和合成颜料存在毒性挑战。这限制了它们在食品和化妆品应用中的用途。诸如色牢度和粒度的考虑也可能限制低毒性选择的有用性。
因此，需要具有通过包含这种颜料材料而赋予的有利性质的组合物。
因此，本发明的目的是提供包含这种材料的组合物，或者至少为公众提供有用的选择。
3.发明内容
在一个方面，本发明提供包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂的组合物，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在另一方面，本发明提供染色的角蛋白颗粒作为涂料组合物中的颜料材料的用途。
在另一方面，本发明提供了一种制备有色涂料组合物的方法，所述方法包含将染色的角蛋白颗粒与一种或多种涂料组合物赋形剂混合。
在另一方面，本发明提供了制备包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂的组合物的方法，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒；该方法包含：
a)切碎含角蛋白的动物纤维以形成平均长度小于约5mm的小片；
b)将切碎的小片湿磨形成浆体；
c)将步骤(b)中产生的浆体喷雾干燥以形成粉体；
d)将步骤(c)产生的粉体进行空气喷射研磨；
e)对步骤(d)中产生的粉体进行染色以提供角蛋白颜料材料；
f)将所述角蛋白颜料材料添加到一种或多种合适的赋形剂中以产生所述组合物。
在一个方面，本发明提供包含通过上述方法获得的角蛋白颜料材料的组合物。
在一个实施方案中，组合物是涂料组合物。
在一个实施方案中，涂料组合物是油漆。
在一个实施方案中，涂料组合物是油墨，优选印刷油墨。
在一个实施方案中，涂料组合物是化妆品制剂。
在一个方面，本发明提供了通过在纺织品上印刷涂料组合物来改善纺织品的感官特性的方法，所述涂料组合物包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个方面，本发明提供了通过将包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂的涂料组合物印刷到纺织品上来降低纺织品的接触角的方法，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个方面，本发明提供了通过用涂料组合物涂覆材料来增加材料的阻燃性的方法，所述涂料组合物包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个方面，本发明提供了一种化妆品制剂，其包含角蛋白颜料材料和一种或多种皮肤病学可接受的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个方面，本发明提供了通过向皮肤施用化妆品制剂来调理皮肤的方法，所述化妆品制剂包含角蛋白颜料材料和一种或多种皮肤病学可接受的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个方面，本发明提供通过向毛发施用干洗发香波来清洁和/或定型毛发的方法，所述干洗发香波包含角蛋白颜料材料和一种或多种皮肤病学可接受的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在上述方面中：
在一个实施方案中，染色的角蛋白颗粒具有小于10微米的平均直径。
在一个实施方案中，约90％的染色的角蛋白颗粒的直径小于9.8微米。在一个实施方案中，约50％的染色的角蛋白颗粒的直径小于4.8微米。在一个实施方案中，约10％的染色的角蛋白颗粒的直径小于1.9微米。
在一个实施方案中，约90％的染色的角蛋白颗粒的直径小于9.8微米，约50％的染色的角蛋白颗粒的直径小于4.8微米，并且约10％的染色的角蛋白颗粒的直径小于1.9微米。
在一个实施方案中，染色的角蛋白颗粒在水中的溶解度小于约5％w/v。
在一个实施方案中，染色的角蛋白颗粒的回潮率大于约10％、优选大于约12％、更优选大于约15％。
在一个实施方案中，角蛋白颗粒来源于动物毛发/羊毛/毛皮。在一个实施方案中，角蛋白颗粒来源于绵羊毛、山羊毛、羊驼毛、牛毛和/或猪毛。在另一个实施方案中，角蛋白颗粒来源于动物角、蹄、羽毛和/或鳞片。在一个实施方案中，所述角蛋白颗粒来源于绵羊的羊毛。
4.具体实施方式
4.1定义
给出以下定义以更好地定义本发明，并作为本领域普通技术人员实施本发明的指导。
当与所提及的数字指示结合使用时，术语“约”意指所提及的数字指示加或减多达所提及的数字指示的10％。例如，“约100”意指90至110，并且“约六”意指5.4至6.6。
如本文所用的术语“包含”意指“至少部分由…组成”。当解释本说明书中包括该术语的陈述时，在每个陈述中以该术语开头的特征都需要存在，但也可以存在其他特征。诸如“包含(comprise/comprised)”的相关术语将以相同的方式解释。
意图是，对本文公开的数字范围的引用(例如1至10)也包含对该范围内所有合理数字的引用(例如1、1.1、2、3、3.9、4、5、6，6.5、7、8、9和10)以及该范围内的任何有理数范围(例如2至8、1.5至5.5和3.1至4.7)，并且因此，此处明确公开了所有范围的所有子范围。这些仅仅是具体意图的示例，并且在列举的最低值和最高值之间的数值的所有可能的组合被认为以类似的方式在本申请中明确地陈述。
如本文所用，术语“颜料材料”是指将颜色赋予混合它的组合物的颗粒着色剂。
如本文所用，术语“染色的角蛋白颗粒”是指已经根据标准方法使用染料着色的角蛋白蛋白质的颗粒。
如本文所用，术语“角蛋白颜料”和“角蛋白颜料材料”可互换地指包含染色的角蛋白颗粒的颜料材料。在一个实施方案中，存在于角蛋白颜料中的约90％的染色的角蛋白颗粒的直径小于9.8微米。在一个实施方案中，约50％的染色的角蛋白颗粒的直径小于4.8微米。在一个实施方案中，约10％的染色的角蛋白颗粒的直径小于1.9微米。在一个实施方案中，约90％的染色的角蛋白颗粒的直径小于9.8微米，约50％的染色的角蛋白颗粒的直径小于4.8微米，并且约10％的染色的角蛋白颗粒的直径小于1.9微米。
本文所用的关于材料的术语“阻燃性”是指防止材料着火和/或减缓或延迟着火的进一步发展的性质。本文所用的术语“调理皮肤”是指改善皮肤的健康、外观和/或手感。可通过增加皮肤的光滑度、柔软度、保湿性或其它所需性质来调理皮肤。
4.2用于本发明的组合物的角蛋白颜料材料
动物纤维，诸如羊毛和其它哺乳动物纤维，由角蛋白组成。这种蛋白质有助于使动物纤维在皮肤和可食用产品中理想使用的许多特性。
来源于诸如羊毛的动物纤维的角蛋白通常被加工成可溶形式，其广泛用于头发和皮肤的局部处理，以及膳食补充剂中。来源于诸如羊毛的动物纤维、羽毛、角和蹄的角蛋白蛋白质的安全性和功效已被良好地确定。
考虑到这些性质，本发明人寻求生产来源于角蛋白纤维的无毒颜料材料，其将适用于多种应用，但特别是在安全和天然颜料是必要的情况下。
因此，在一个方面，本发明提供包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂的组合物，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
用于本发明的组合物中的染色的角蛋白颗粒表现出许多特性，这些特性使得它们独特地适合用作特别是涂料组合物的颜料材料。
这些性质包括易用性、耐着色性和无毒性。包括包含染色的角蛋白颗粒的颜料材料的涂料组合物赋予表面有利的性质，包括增加阻燃性，当包含在化妆品制剂中时，所述角蛋白颜料材料可改善皮肤状况。
在一个方面，本发明提供包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂的组合物，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒，所述染色的角蛋白颗粒具有小于约10微米的平均直径、大于约10％的回潮率和小于约5％w/v的溶解度。
为了制备本发明的组合物，使用特定的制备技术由动物纤维产生具有特定性质的角蛋白颗粒。然后将这些颗粒染色并与适合于将使用该组合物的应用的赋形剂混合。
4.1由动物纤维生产角蛋白颗粒
用于本发明组合物的角蛋白颗粒由角蛋白纤维制备，所述角蛋白纤维可从多种动物来源获得，包括动物毛发、羊毛或毛皮(诸如来自绵羊、山羊、羊驼、母牛、猪等)；动物角、指甲、爪和蹄(诸如来自牛、山羊、羚羊)；和动物的羽毛和鳞片(诸如来自鸟类和鱼类)。在一个实施方案中，所述角蛋白颗粒来源于绵羊的羊毛。
诸如羊毛的动物纤维的直径通常大于15微米，粗毛的直径通常大于25微米。为了将纤维转化成角蛋白颗粒以用作本发明组合物中的颜料，必须首先加工纤维以形成细粉末，然后染色。
可以通过本领域熟知的一系列技术将动物纤维加工成粉末，所述技术包括切碎、使用干或湿磨碎机研磨、球磨、空气喷射研磨、碾磨、盘式研磨、纳米碰撞工艺、石磨、喷雾干燥和这些方法的任何组合。
本领域技术人员将能够选择产生具有必要性质的角蛋白颗粒的技术的组合。
优选的方法描述于Rajkhowa,R；Zhou,Q；Tsuzuki,T；Morton,D.A.V；Wang,X；“Ultrafine wool powders and their bulk properties”,Powder Technology；2012,224,pp183-188。
该方法采用湿磨碎机研磨、喷雾干燥和空气喷射磨制得超细羊毛粉。
基本上，该方法包含：
a)切碎含角蛋白的动物纤维以形成平均长度小于约5mm的小片；
b)将切碎的小片湿磨形成浆体；
c)干燥步骤(b)中产生的浆体以形成粉体；
d)将步骤(c)产生的所述粉体进行研磨；
以形成角蛋白颗粒。
在一个实施方案中，在磨碎机槽中进行湿磨。在一个实施方案中，将羊毛湿磨至少5小时。可以加入添加剂，诸如消泡剂。湿磨法可以在低或中性pH下进行。可以使用合适的酸调节pH，诸如但不限于乙酸。在一个实施方案中，湿磨在约3.4至3.8、优选约3.6的pH下进行。
在一个实施方案中，在加工之前不对动物纤维进行化学预处理。
浆体可以在步骤(c)中使用本领域的标准方法干燥，包括但不限于喷雾干燥、冷冻干燥和空气干燥。在干燥后，可以使用标准方法研磨粉体，标准方法包括但不限于空气喷射研磨和在切削研磨机中研磨。
该方法将粗动物纤维转化成直径小于10微米的细小、球形、颗粒状颗粒，同时保持角蛋白的核心不溶性特征。这种不溶性增强了颜料在基于水性和非水性溶剂体系的组合物中的稳定性。它还确保了颜料在触摸时不会导致粗糙感。
尽管使用更大直径的角蛋白颗粒是可能的，例如平均直径为30-50微米，但小于10微米的平均直径是优选的，特别是用于将接触人皮肤的组合物中，其中组合物的感觉特性是重要的。
如实施例1所述，根据上述方法加工平均纤维直径37.5微米的杂交新西兰羊毛，产生平均粒度(使用基于体积的测量)为6.9微米的颗粒。
对实施例1中制备的染色的角蛋白颗粒的显微镜检查显示它们与来自其它来源(诸如氧化铁)的致密无孔颜料颗粒相比是高度多孔的。与动物纤维源相比，角蛋白颗粒也是高度多孔的并且保持低溶解度。实施例1中制备的角蛋白颗粒在水中的溶解度为1.5％w/v。这仅略高于源羊毛纤维的溶解度(在水中，<1％w/v)。
此外，实施例1中制备的角蛋白颗粒保留了动物纤维源的水蒸气相互作用性质。
材料的湿蒸汽相互作用以“回潮率”测量。回潮率被定义为能够被材料吸收的水的重量与其干重的百分比。在标准条件20℃和65％相对湿度下，羊毛的典型回潮率为16％。
回潮率是造成羊毛纤维“贴肤”舒适特性的一个特性。羊毛的回潮率比诸如尼龙的合成材料的回潮率高得多，尼龙典型的回潮率为4.5％，并且具有相关的不适感。
通过上述方法制备的角蛋白颗粒通常具有大于10％的回潮率。
当颗粒被染色时，角蛋白颗粒的基本性质(诸如粒度分布、溶解度和回潮率)没有改变。
4.2将角蛋白颗粒染色以产生角蛋白颜料
通过上述方法制备的角蛋白颗粒可以使用用于染色动物纤维的标准材料和工艺来染色至宽范围的颜色。
例如，适用于羊毛染色的染料，诸如酸性染料，包括Sandolan、Lanasyn和Lanasan系列。这些染料可以在典型的工业染色条件下使用以产生多种颜色和色调的角蛋白颗粒。
适用于制备染色的角蛋白颗粒的水溶性染料包括但不限于FDC Red 4、DC Red 6、DC Red 22、DC Red 28、DC Red 30、DC Red 22、FDC Red 40、CD Orange 4、CD Yellow 5、CDYellow 6、DC Yellow 8、FDC Green 3、DC Green 5、FDC Blue 1、甜菜红、胭脂红、叶绿素铜、亚甲蓝、花色苷、焦糖、核黄素。
在一个实施方案中，用于制备角蛋白颜料的染料是FDC红(FDC Red)40。
将实施例1中制备的颗粒使用酸性绿25、山德兰绿(Sandolan Green)MF BL以及染料助剂在pH 4.5下在煮沸下染色45分钟。这产生了强染色颗粒，在此期间在液体中具有优异的染料耗尽。相对于原始纤维，角蛋白颗粒的更大的表面积和高度的孔隙率导致比源纤维更快速地吸收染料。染料也在较温和的条件下吸收。在25℃和pH 4.5下使用CI酸性红染料88，由于通常需要升高的温度，羊毛通常在2小时后吸收非常少的染料，而在少于十分钟内发生与角蛋白颗粒的大量染料吸收。与源纤维相比，染料吸尽是优异的。
此外，在染色的颗粒中实现的颜色深度较强，类似于通过染色源羊毛材料实现的颜色深度。这是令人惊奇的，因为较小的颗粒通常与更大程度的光背散射相关，且因此与使用较大的材料相比，通常获得了更淡的颜色。据信，角蛋白颗粒颜料的令人惊讶的强色彩是由于所述高度多孔的颗粒的更大的表面积和由所述颗粒中与所述源纤维相比增加的染料结合位点导致的改善的染料相互作用。
因此，上述工艺可用于生产具有赋予包括它们的涂料组合物优势的性质的染色的角蛋白颗粒。
在一个实施方案中，约90％的染色的角蛋白颗粒的直径小于9.8微米。在一个实施方案中，约50％的染色的角蛋白颗粒的直径小于4.8微米。在一个实施方案中，约10％的染色的角蛋白颗粒的直径小于1.9微米。
在一个实施方案中，约90％的染色的角蛋白颗粒的直径小于9.8微米，约50％的染色的角蛋白颗粒的直径小于4.8微米，并且约10％的染色的角蛋白颗粒的直径小于1.9微米。
在一个实施方案中，染色的角蛋白颗粒在水中的溶解度小于约5％w/v。
在一个实施方案中，用于本发明组合物的角蛋白颗粒的回潮率大于10％、优选大于12％、更优选大于15％。
4.3包括角蛋白颜料材料的组合物及其用途
使用本文概述的方法制备的染色的角蛋白颗粒构成颜料材料，该颜料材料可以添加到一系列涂料组合物中以赋予该组合物颜色。
因此，在一个方面，本发明提供包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂的组合物，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
宽范围的赋形剂可以包括在组合物中并且针对组合物的特定应用进行选择。
例如，本发明的组合物可以是可用于印刷应用(诸如丝网印刷、喷墨印刷和转移印刷)的油墨。包括在油墨组合物中的典型赋形剂包括但不限于溶剂、树脂、润滑剂、增溶剂、表面活性剂和荧光剂。
在一个实施方案中，该组合物是包含约0.1至约40％w/v角蛋白颜料材料的油墨。在一个实施方案中，该组合物是包含约0.1至约10％w/v、优选约5％w/v角蛋白颜料材料的水基油墨。在另一个实施方案中，该组合物是包含约0.1至约40％w/v角蛋白颜料材料的非水基油墨。
在一个实施方案中，组合物是丝网印刷油墨。在一个实施方案中，组合物是凹版印刷油墨。在一个实施方案中，组合物是喷墨印刷油墨。在一个实施方案中，组合物是箔片印刷油墨。
本发明的油墨组合物可以用于印刷包括纸和纺织品的表面，代替使用合成来源的颜料或含有重金属(诸如铜、钴或铬)的那些的油墨。这改善了油墨的环境分布以及印刷材料的环境分布。
可以将角蛋白颜料加入任何油墨制剂，包括基于水性或非水性体系的制剂。这些包括水基油墨、釉质、UV固化油墨和增塑溶胶(Plastisol)基油墨。颗粒可以油墨制剂的至多40％(w/v)例如包括在水性聚合物基丝网印刷制剂中，其中颗粒以油墨制剂的约0.1％至约10％(w/v)的比率包括。
本发明的油墨组合物特别适用于印刷到纺织品表面上。当印刷到具有合成或非天然手感的合成纺织品表面(诸如尼龙纺织品)上时，改善了纺织品的表面手感。角蛋白颜料材料以与源纤维类似的方式与水蒸气相互作用的能力赋予纺织品有利的“贴肤”舒适性。
用本发明的油墨组合物印刷也影响纺织品与液体湿气的相互作用(见实施例4)。通过使表面更亲水，提高了芯吸和液体转移。表面与湿气的相互作用的特征在于其接触角，其测量表面的“润湿性”。接触角是液-气界面与固体表面相遇的角度。较低的接触角表明更大的亲水性和因此更好的液体转移。
因此，本发明提供了通过在纺织品上印刷涂料组合物来改善纺织品的感官特性的方法，所述涂料组合物包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个方面，本发明提供了通过将包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂的涂料组合物印刷到纺织品上来降低纺织品的接触角的方法，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个实施方案中，该方法使纺织品的接触角降低约5％。
在一个实施方案中，涂料组合物是油墨并且赋形剂是油墨赋形剂。
在一个方面，本发明涉及用于纺织品印刷的油墨，其包含具有小于约10微米的平均直径、大于约10％的回潮率和小于约5％w/v的溶解度的角蛋白颗粒。
在一个方面，本发明涉及改善纺织品的感官特性的方法，所述方法包含将包含角蛋白颗粒的印刷油墨印刷到纺织品上，所述角蛋白颗粒具有小于约10微米的平均直径、大于约10％的回潮率和小于约5％w/v的溶解度。
在一个方面，本发明提供通过在纺织品上印刷来降低纺织品接触角的方法，所述方法包含在纺织品上印刷包含角蛋白颗粒的印刷油墨，所述角蛋白颗粒具有小于约10微米的平均直径、大于约10％的回潮率和小于约5％w/v的溶解度。
在本发明的涂料组合物中包括角蛋白颜料赋予了其它有价值的有益性质以及提供了颜色。
当包括在涂料组合物中时，包含染色的角蛋白颗粒的角蛋白颜料充当阻燃剂。
如实施例9中观察到的，通过减少火焰在点燃的纺织品上行进的距离并增加火焰沿织物行进所花费的时间，将本发明的油墨组合物印刷到织物上极大地增加了其阻燃性，从而改善了织物的性质。
在一个方面，本发明提供了通过用涂料组合物涂覆材料来增加材料的阻燃性的方法，所述涂料组合物包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个实施方案中，材料为织物，并且涂料组合物为印刷到织物上的油墨。
在一个实施方案中，涂料组合物是印刷到材料上的油漆。
在另一个实施方案中，本发明的组合物是化妆品制剂。
通常用于化妆品制剂中的颜料是合成或天然来源的，并且在许多情况下是基于金属的，诸如铁氧化物、钴、铬或铜盐。并不是所有的颜料都能够用于所有的彩色化妆品应用，其限制取决于使用的区域。例如，基于皮肤敏感性或食物安全性，在眼睛周围和嘴唇上使用许多色素受到限制。
该角蛋白颜料材料由于其动物纤维来源而提供了与现有颜料类似的所期望的颜色范围，同时还提供了皮肤和食物安全的替代方案。角蛋白颜料也是不褪色的。因此，角蛋白颜料材料可以在广泛的化妆品应用中用作化妆品着色剂、该化妆品应用诸如粉底、腮红、发光体、面部烫金洗剂、霜剂和粉剂、散粉和粉饼、矿物粉剂、眼影、眼线笔、眉笔、口红和睫毛膏、矿物粉剂、唇膏、唇彩、唇笔、丰唇唇彩、彩妆盒和调色板、指甲油和抛光剂、指甲硬化剂和增强剂，指甲底油和封层。
本发明的化妆品制剂根据工业中的标准实践制备，仅在配制过程中用角蛋白颜料材料代替常规颜料。这可以完全代替常规颜料，或者部分实现常规颜料和角蛋白颜料的共混物。
本发明的化妆品制剂旨在局部施用于皮肤并且相应地配制，例如具有合适的粘度、颜色、香味和手感特性。化妆品制剂可以以各种形式提供，包括但不限于乳剂、洗剂、乳液、液体、精华、霜剂、液体、固体、凝胶、粉末、摩丝、软膏、糊剂、棒、喷雾剂、气雾剂、泡沫和笔。
所述角蛋白颜料材料与标准金属颜料相比具有低密度；相比于氧化铁粉为5.0克/毫升或更多，其为0.303克/毫升或更少。在个人护理制剂中，该低密度导致比基于金属的颜料更大的材料单位质量覆盖率和更轻的皮肤感觉。
以类似于在印刷应用中使用的方式，该角蛋白颜料材料当在化妆品配制品中用作合成的或基于金属的颜料的替代物时提供环境益处。
在一个方面，本发明提供了一种化妆品制剂，其包含角蛋白颜料材料和一种或多种皮肤病学可接受的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个方面，本发明涉及一种化妆品制剂，其包含具有小于约10微米的平均直径、大于约10％的回潮率和小于约5％w/v的溶解度的角蛋白颗粒。
皮肤病学可接受的赋形剂适用于与人角质组织接触而没有不适当的毒性、不相容性、不稳定性、过敏反应或其它副作用。皮肤病学可接受的赋形剂可以以按制剂的重量计20％至99.99％的量存在于本发明的化妆品制剂中。赋形剂可以是考虑的化妆品制剂类型的任何合适的形式，包括但不限于溶液、分散体、乳剂及其组合。
本发明的化妆品制剂还可以包括任选的成分，诸如但不限于维生素、矿物质、肽、胺、糖、油控制剂、黄酮类化合物、抗氧化剂、防腐剂、湿润剂、去角质剂、皮肤增亮剂、防晒剂、成膜剂、增稠剂、pH调节剂、遮光剂、芳香剂、精油、润滑剂和抗皱剂。
本发明的化妆品制剂对皮肤具有有益效果。与制剂接触增加皮肤调理，使其感觉更光滑和更柔软。用于施用于嘴唇的化妆品制剂(诸如唇膏和唇彩)使嘴唇感觉湿润，这与已知使嘴唇干燥的许多嘴唇产品不同。
在一个方面，本发明提供了通过向皮肤施用化妆品制剂来调理皮肤的方法，所述化妆品制剂包含角蛋白颜料材料和一种或多种皮肤病学可接受的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个实施方案中，通过增加皮肤的光滑度来调理皮肤。在一个实施方案中，通过增加皮肤的柔软度来调理皮肤。在一个实施方案中，通过增加其保湿性来调理皮肤。
在一个实施方案中，化妆品制剂是粉末制剂，优选粉底、腮红或眼影。在一个实施方案中，化妆品制剂是唇膏或唇彩。
皮肤调理可通过本领域适合的任何技术评估。例如，使用测量诸如水分、光滑度和跨表皮失水的皮肤参数的装置。其它方法包括由化妆品制剂的使用者完成的问卷，报告与合适的对照制剂相比对皮肤状况的影响。
在一个实施方案中，参照合适的参数，与未施用化妆品制剂的皮肤相比，皮肤被调理至少5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％。
在一个实施方案中，本发明的化妆品制剂是化妆品粉体。在一个实施方案中，所述化妆品粉体包含约2至约7wt％的角蛋白颜料材料。
在一个实施方案中，本发明的化妆品制剂是睫毛膏或眼线膏。在一个实施方案中，睫毛膏或眼线膏包含约9至约15wt％的角蛋白颜料材料。
在一个实施方案中，本发明的化妆品制剂是唇膏。在一个实施方案中，唇膏包含约9至约13wt％的角蛋白颜料材料。
在一个实施方案中，本发明的化妆品制剂是液体粉底。在一个实施方案中，液体粉底包含约1至约2wt％的角蛋白颜料材料。
在一个实施方案中，化妆品制剂是干洗发香波。
干洗发香波使用细颗粒从毛发吸收油并赋予毛发清洁的感觉和主体。使用干洗发香波避免了可从毛发上剥离天然油的液体洗涤剂洗发剂所需的洗涤和漂洗程序。然而，常规使用干洗发香波会导致产品的累积，这对于使用者是不希望的。
典型地用于干洗发香波中的颗粒是基于淀粉的并且可以赋予白色和/或在毛发上留下白色残留物。
使用本文所述的角蛋白颜料材料代替淀粉提供了没有这些缺点的干洗发香波。
实施例8描述了包含角蛋白颜料材料的干洗发香波的制剂，该角蛋白颜料材料使制剂着色，同时减少产生的通常的白色残留物。
在一个方面，本发明提供通过向毛发施用干洗发香波来清洁和/或定型毛发的方法，所述干洗发香波包含角蛋白颜料材料和一种或多种皮肤病学可接受的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
在一个实施方案中，干洗发香波包含约1wt％的角蛋白颜料材料。
现在将通过参考以下实施例以非限制性方式说明本发明的各个方面。
5.实施例
示例1：制备包含染色的角蛋白颗粒的颜料材料的工艺
制备角蛋白颗粒
将平均纤维直径为37.5微米的200g新西兰杂交棉切碎至长度约为10mm，并与1500ml去离子水一起装入磨碎机(Attritor)槽中。与稀乙酸一起加入3ml消泡剂(以使pH水平达到3.6)。将羊毛在磨碎机中在280RPM下加工51/2小时。加入1000ml去离子水，将浆体再处理1/2小时。将浆体在喷雾干燥器中干燥，入口温度-190℃，泵-40％，抽吸100％。在Malvern Mastersizer 2000上测量粒度，d(0.5)＝6.904微米。颗粒的最终产量为134g。
酸性染料着色
将以下组分混入1g/l乙酸钠的溶液中，用乙酸调节至pH 4.5-5，并以100∶1的液体比组合，组分为：
·角蛋白颗粒质量2％的酸性绿25，Sandolan Green MF BL
·角蛋白颗粒质量1％的Lyogen MF
·角蛋白颗粒质量5％的芒硝
将混合物保持在50℃下持续10分钟，然后每分钟升高1-2度至沸腾。将混合物保持沸腾持续45-60分钟以允许良好的排气。45分钟后观察到优异的染料耗尽。
用天然染料着色
将以下组分混入2.0g/l乙酸钠的溶液中，用乙酸调节至pH 4.5-5，并以60∶1的液体比组合，组分为：
·角蛋臼颗粒质量2％的天然红4，Carmine
·角蛋臼颗粒质量5％的芒硝
·角蛋白颗粒质量8％的硫酸铝钾，作为媒染剂
将混合物保持在50℃下持续10分钟，然后每分钟升高1-2度至沸腾。将混合物保持沸腾持续45-60分钟以允许良好的排气。60分钟后观察到良好的染料耗尽。
实施例2：用于丝网印刷的制剂
使用实施例1中制备的角蛋白颜料材料来产生以下丝网印刷制剂：
着色的增塑溶胶制剂
Figure BDA0002926223640000111
着色水性聚合物制剂：
Figure BDA0002926223640000112
实施例3：织物的丝网印刷
如下将根据实施例1制备的10g角蛋白颗粒染色以制备角蛋白颜料材料：
·4％omp Sandolan Blue MF BLN
·1％omp Lyogen MF
·5％omp芒硝
·1g/l乙酸钠
·乙酸调至pH 4.5-5
·液比60:1
·在50℃下保持10分钟，然后每分钟升高1-2度至沸腾。保持沸腾45-60分钟，充分耗尽。
·45分钟优异的耗尽
·在65℃下以60:1的液比漂洗10分钟
·65℃下干燥粉体
在190g的Permaset水性印花糊料(不含彩色颜料)中加入10g所得角蛋白颜料材料，以在糊料中得到5％的角蛋白颜料材料。用手搅拌混合物，然后用高剪切混合器充分混合。然后通过43T丝网将混合物施涂到织物上用于纺织品印刷。在160℃下用铁干燥2-3分钟时将印刷的纺织品热定形。
实施例4：用本发明的组合物印刷的织物的接触角
评价实施例3的丝网印刷织物的接触角性能以及使用含有10％角蛋白颜料材料的Permaset水性印花糊料制备的变体。为了比较的目的，根据实施例3的方法制备类似的织物，其中该Permaset水性印花糊料含有10％的标准金属颜料。将样品放置在接触角测角仪上，并通过在印刷织物的表面上放置一小滴蒸馏水来测定接触角。使用接触角测角仪在放置水时立即进行光学测量。
结果表明，对于含有10％标准金属颜料的对照样品，接触角为134度，对于含有5％和10％角蛋白颗粒颜料的样品，接触角为127度。
实施例5：用于凹版印刷的制剂
使用实施例1中制备的角蛋白颜料材料来产生以下凹版印刷油墨制剂
Figure BDA0002926223640000121
实施例6：用于箔片印刷的制剂
使用实施例1中制备的角蛋白颜料材料来产生以下凹版印刷油墨制剂
Figure BDA0002926223640000122
实施例7：化妆品制剂
使用实施例1中制备的角蛋白颜料材料制备以下化妆品制剂。
散粉制剂
Figure BDA0002926223640000123
粉饼制剂
Figure BDA0002926223640000131
粉饼腮红
Figure BDA0002926223640000132
粉饼眼影
Figure BDA0002926223640000133
油/水液体粉底
Figure BDA0002926223640000141
水/硅氧烷液体粉底
Figure BDA0002926223640000142
饼状睫毛膏
Figure BDA0002926223640000143
油基睫毛膏
Figure BDA0002926223640000151
油/水基睫毛膏(防水睫毛膏)
Figure BDA0002926223640000152
水/硅酮睫毛膏
Figure BDA0002926223640000153
液体眼线膏
Figure BDA0002926223640000161
眼线笔
Figure BDA0002926223640000162
唇膏
Figure BDA0002926223640000163
唇彩
Figure BDA0002926223640000164
指甲油
Figure BDA0002926223640000171
实施例8：干洗发香波制剂
干洗发香波使用细颗粒从毛发吸收油并赋予毛发清洁的感觉和主体。所使用的颗粒通常基于淀粉并且可以赋予白色或在毛发上留下白色残留物。使用霍霍巴油作为代表性油，评价实施例1中制备的角蛋白颜料材料的吸油量并与淀粉颗粒进行比较。当在过量油中静置直至达到饱和时，相比于玉米淀粉吸收了3g/100g的角蛋白颜料，角蛋白颜料吸收了96g/100g的角蛋白颜料。角蛋白材料获得的高吸油性是使其成为干洗发香波中有用成分的特性。此外，证明如实施例1中所述制备的角蛋白颜料材料具有与毛发更相似的颜色，这与目前使用的白色淀粉颗粒不同。结果，与淀粉相比，当将角蛋白颜料材料施涂到毛发上时，不期望的白色残留物的出现显著减少。因此，将角蛋白颜料材料加入标准干洗发香波制剂中以使制剂着色并减少使用中的白色残留物。
干洗发香波制剂
Figure BDA0002926223640000172
实施例9：用包含染色的角蛋白颗粒的组合物印刷的织物的阻燃性能
用实施例3的油墨和使用常规金属颜料的可比Permaset油墨来丝网印刷未漂白平纹棉织物(Calico)。根据ISO 6941:2003纺织织物-燃烧行为-垂直取向样品的火焰蔓延性质的测量中描述的方法测试这两种织物和未处理对照物各自的四次重复的阻燃性。
该测试包括确定火焰在测试织物上垂直行进至3个固定点(T3小垂直行进、T2中等和T1长垂直行进)所花费的时间。如果火焰在该点之前熄灭，则记录ND。
结果表明，用实施例3的油墨处理的测试织物的燃烧不象对照织物或用常规油墨处理的织物那样多。
因此得出的结论是实施例3中制备的角蛋白颗粒颜料赋予织物阻燃效果。
样品 到T3的时间 到T2的时间 到T1的时间
对照1 13.6s 22.6s ND
对照2 13.3 22.8 33.4
对照3 12.9 ND ND
对照4 15.2 23.6 ND
常规颜料1 14.3 24.4 ND
常规颜料2 14.8 24.5 ND
常规颜料3 ND ND ND
常规颜料4 12.0 ND ND
实施例3织物1 ND ND ND
实施例3织物2 ND ND ND
实施例3织物3 14.5 ND ND
实施例3织物4 ND ND ND

Claims (20)

1.一种组合物，其包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
2.一种制备包含角蛋白颜料材料和一种或多种合适的赋形剂的组合物的方法，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒；所述方法包含：
a)切碎含角蛋白的动物纤维以形成平均长度小于约5mm的小片；
b)将切碎的小片湿磨形成浆体；
c)干燥步骤(b)中产生的所述浆体以形成粉体；
d)将步骤(c)产生的所述粉体进行研磨；
e)对步骤(d)中产生的所述粉体进行染色以提供颜料材料；
f)将所述颜料材料添加到一种或多种合适的赋形剂中以产生所述组合物。
3.一种组合物，其包含通过根据权利要求2所述的方法获得的角蛋白颜料材料。
4.如权利要求1或3所述的组合物，其中所述组合物是涂料组合物。
5.如权利要求4所的组合物，其为油漆、油墨或化妆品制剂。
6.如权利要求5所述的组合物，其中所述染色的角蛋白颗粒的平均直径小于10微米。
7.如权利要求5或权利要求6所述的组合物，其中所述染色的角蛋白颗粒在水中的溶解度小于约5％w/v。
8.如权利要求5至7中任一项所述的组合物，其中所述角蛋白颗粒的回潮率大于约10％、优选大于约12％、更优选大于约15％。
9.如权利要求5至8中任一项所述的组合物，其中约90％的所述角蛋白颗粒的直径小于9.8微米。
10.如权利要求5至9中任一项所述的组合物，其中约50％的所述角蛋白颗粒的直径小于4.8微米。
11.如权利要求5至10中任一项所述的组合物，其中约10％的所述角蛋白颗粒的直径小于1.9微米。
12.如权利要求5至11中任一项所述的组合物，其中所述角蛋白颗粒衍生自绵羊毛。
13.一种通过在纺织品上印刷如权利要求5至12中任一项所述的涂料组合物来改善纺织品的感官特性的方法，所述涂料组合物是油墨。
14.一种通过在纺织品上印刷权利要求5至12中任一项所述的涂料组合物来降低纺织品接触角的方法，所述涂料组合物是油墨。
15.一种通过用如权利要求5至12中任一项所述的涂料组合物涂覆材料来增加材料的阻燃性的方法。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述材料是织物，且所述涂料组合物是油墨。
17.如权利要求15所述的方法，其中所述涂料组合物是油漆。
18.一种化妆品制剂，其包含角蛋白颜料材料和一种或多种皮肤病学可接受的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
19.一种通过向皮肤施用化妆品制剂来调理皮肤的方法，所述化妆品制剂包含角蛋白颜料材料和一种或多种皮肤病学可接受的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
20.一种通过向毛发施用干洗发香波来清洁和/或定型毛发的方法，所述干洗发香波包含角蛋白颜料材料和一种或多种皮肤病学可接受的赋形剂，其中所述颜料材料包含染色的角蛋白颗粒。
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