CN1646083A - 纤维处理组合物 - Google Patents

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CN1646083A CNA038090287A CN03809028A CN1646083A CN 1646083 A CN1646083 A CN 1646083A CN A038090287 A CNA038090287 A CN A038090287A CN 03809028 A CN03809028 A CN 03809028A CN 1646083 A CN1646083 A CN 1646083A
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Abstract

提出了包含有机改性硅氧烷的纤维处理组合物，该硅氧烷与现有技术的调理剂相比，能够更均匀和持久地沉积在各种具有不同程度损伤的纤维上，尤其是毛发上。这可以通过在限定的亲水性范围内操作有机改性的硅氧烷来实现。

Description

纤维处理组合物
发明领域
本发明涉及处理天然和合成纤维底物的局部用组合物。该局部用组合物包括具有确定物理化学性质的官能化硅氧烷，其在极性和非极性纤维底物上所显示具有的调理功效高于以前所知的基于硅氧烷的调理剂的调理功效，尤其是当该底物为以前被化学处理(如发生在永久染色、漂白和烫发期间的化学处理)损伤过的毛发时。
发明背景
氧化性染色(也被称为永久性染色)对毛发造成了不可逆的物理化学转变。在该过程中，典型的做法是将两个组分在施用于毛发之前混合在一起。这些组分通常包括氧化剂如过氧化氢和包括染色物质如氧化染料前体和偶合剂(在高pH值、典型为约10时被缓冲)。在与毛发接触后，该混合物被放置一段时间，以适于使所需的色彩转变发生。之后，由于不可逆的化学变化，毛发变得比没有染过的毛发更具亲水性。不受理论的束缚，这种毛发亲水性的变化似乎是由于且尤其是由于毛发中角蛋白-角蛋白胱氨酸氨基酸的氧化产生了更亲水的磺基丙氨酸氨基酸残余以及通过水解移除了天然疏水的F层。这种染色方法通常被消费者有规律地重复，以便维持他们所需的毛发颜色和颜色强度，并且还确保新生毛发具有与以前毛发相同的颜色。因此，毛发的极性从头皮附近的相对疏水的表面(经历第一次染发)变化至发梢处的逐渐更极性的基质(可能已受过多次染色处理)。毛发氧化性染色的论述可见于Charles Zviak的“The Science of Hair Care”，MarcelDekker，New York，1986。
这些不可逆的物理化学转变还可表现为粗糙度、脆度和干燥度增加，导致毛发不易整理。在染色过程中使用调理剂是已知的。可将调理物质加入到着色剂产品中，或可供选择地，将这些作为单独的调理剂加入到着色剂套盒中，并因此可在染色过程中或在着色剂已漂洗掉之后施用到毛发上。如EP 0 275 707中所描述的，已知使用氨基硅氧烷可达到这个目的。然而现已确定，在毛发极性更强的情况下，如在连续氧化染色后获得的毛发，氨基硅氧烷沉积大大减少，且在毛发调理中不能提供与非氧化性染色毛发相同水平的有益效果，尤其是当在苛刻的染色环境中递送该有益效果时。不受理论的束缚，其原因可能是极性化学损伤的毛发与相对非极性的氨基硅氧烷之间存在表面能的不相容性，其导致了较差的吸附性。
在受损较多和较少的毛发之间改善沉积均匀性提供了一个主要改善的方面，以使能充分沉积在最需要显著调理有益效果的极性较强/损伤较大的发梢，而不是过度沉积在发根。此外，这种技术挑战在不同的消费群中表现为甚至更大的问题。例如，存在于不同个体的各不相同的损伤水平可导致相同的硅氧烷在一些情况下产生可接受的沉积，但是在另外一些情况下产生过度沉积，并伴随着负面的感觉含义(如，第一次染发者对经常染发者、浅黑色毛发对漂白成的金发等)。因此，非常需要一种能够在所有发型和损伤水平下均匀沉积的硅氧烷活性物质。
在染色后立即改善毛发感觉不是着色剂调理剂唯一所需的性质。染色处理后，由于人的毛发与周围环境接触，且由于头皮分泌的皮脂，人的毛发会变脏。毛发上的污垢使其具有脏污感和不美的外观，并且需要频繁有规律地洗发。洗发通过清除过度的污垢和皮脂清洁了毛发，但却使毛发处于润湿、缠结和通常不易整理的状态中。一旦毛发变干，由于除去了其天然油以及其它天然的或沉积的调理和保湿组分，毛发经常处于干燥、蓬乱、无光泽或卷曲的状态。毛发变干后还导致其具有较高的静电水平，这可影响梳理而且可导致通常称为“飞散的毛发”状况。这种状况在以前氧化性染色过的毛发上更为严重。
已经开发了各种缓解这些洗发后问题的方法。这些方法包括从洗发剂后毛发调理剂如免洗型或洗去型产品的施用，到试图以一种产品同时清洁和调理毛发的毛发调理洗发剂。洗发后，典型地在一个单独步骤中施用毛发调理剂。毛发调理剂为洗去型或免洗型，这取决于所用产品的类型。在洗发剂和调理剂的施用中，通常使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)作为调理物质以改善毛发感觉。然而已知，就氧化性染色后获得的更加亲水的毛发来说，PDMS沉积大大减少，并且在毛发调理中不能提供与非氧化性染色毛发相同的有益效果。
发明一种不需要每次都在洗发时施用的调理剂将是高度有利的，这不是现有技术组合物目前所能够做到的，所述现有技术组合物包括上述技术中所定义的组合物。这对于受到亲水性氧化损伤的毛发尤其是一个问题，典型的是已永久染色的毛发，其在日常洗发过程中更容易由于随后进一步的破坏而受损。具有持久性沉积的调理剂能够对毛发进行全天候的保护。因此高度需要一种在染色处理期间被沉积的调理活性物质，其在染色后数天或数周内的洗涤循环过程中，仍然能够保留在毛发上以提供持久的调理有益效果。
最后，为获得改进的调理效果，确保足够的聚硅氧烷流体沉积在每根发丝上以满足消费者的需要也是重要的，即聚硅氧烷流体的绝对沉积足以达到这个目的，无论是在随之洗发后的初期还是在长期洗发之后。
概括上面所论述的一些消费者的需要，本发明者所面对的难题是制造出一种能均匀而持久地沉积在具有不同损伤状态的毛发上的调理剂，该不同损伤状态包括从未受损伤的原始毛发到经历过多次氧化性染料处理的毛发这两个极端之间的各种状态。
在现有技术中似乎已经进行了尝试来解决上面所论述的一些问题。更具体地讲，已经不再使用高度疏水的基于PDMS的硅氧烷，而是使用官能化硅氧烷，其包括的官能团如上面所论述的胺和(尤其是)季铵部分。例如，US 6,136,304论述了与极容易从毛发上漂洗掉的调理化合物相关的问题。它还论述了调理剂对于原始毛发和受损毛发的施用。被提出可达到这些目的乙氧基化季铵官能化硅氧烷，如产自Goldschmidt Chemical Corporation，Hopewell，Va的ABILQUAT 3272(见下表1)和ABIL-QUAT 3270(CTFA命名都为季铵-80)，是非常亲水的，然而，在下一次洗发的时候，它们会被快速地冲洗掉。换言之，它们没有达到足够的持久性以满足消费者的需要。依据极性，这些硅氧烷在极性谱图上处在自PDMS型物质的另一端，但是它们同样是非持久性的，因此不适合。
考虑到上面的论述，本发明将理想地提供一种毛发处理组合物，其包含官能化硅氧烷调理剂，该调理剂均匀沉积在出现于当前人群中所有类型的毛发上，包括从未受损伤的原始毛发到经历多次氧化染料处理的毛发这两个极端之间的各种不同毛发。
另外，本发明将理想地提供一种毛发处理组合物，其包含官能化硅氧烷调理剂，该调理剂均匀沉积在整个长度的发束上，包括沉积在未染过色的整个毛发上和沉积在以前用氧化性着色剂染过色的整个毛发上。
另外，本发明将理想地提供一种毛发处理组合物，其包含用于氧化性染色毛发上的持久性硅氧烷调理剂，该组合物不会被快速冲洗掉，从而不会降低对消费者的调理有益效果。
对于本领域的技术人员来说，通过阅读本说明书的公开内容，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得显而易见。
发明概述
依照本发明的第一个方面，提出了纤维处理组合物，其包含具有界面张力(IFT)值小于或等于1mN/m(1dyne/cm)且亲水性指数(HI)值小于99.5的官能化硅氧烷聚合物。
依照本发明，官能化硅氧烷聚合物能够均匀而持久地沉积在具有各种损伤状态的毛发上。
本文所用术语“纤维”包括一束束天然或合成物质。天然物质的非限制性实施例是基于氨基酸的物质，包括蛋白质物质(如羊毛、人的毛发(包括毫毛)和动物毛皮)、棉花、纤维素和丝。合成物质的非限制性实施例是聚酯、尼龙和人造丝。
本文所用术语“官能化”硅氧烷包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)，其中至少一个甲基已被不同的基团所置换，该基团优选不是氢。术语“官能硅氧烷”和术语“官能化硅氧烷”是同义的。
术语“界面张力”和“亲水性指数”将依照下文定义来理解。
当用于描述官能化硅氧烷的沉积时，本文所用术语“均匀的”是指相对于未受损的毛发，在受损毛发上的相对沉积，而且是指按下文中操作守则测定的沉积均匀度值为至少50％、优选为至少60％、且更优选为至少70％。短语如“均匀地沉积”和“均匀的沉积”必须如上述进行解释。
当用于描述官能化硅氧烷的沉积时，本文所用术语“持久的”是指按下文中硅氧烷持久性指数方法操作守则测定的持久性指数为至少0.2、优选大于0.5、更优选大于0.75、且还更优选大于1.0。短语如“持久地沉积”和“持久的沉积”必须如上述进行解释。
术语HLB值是该技术领域内的技术人员所熟知的-参见例如RmppChemie Lexikon，Thieme Verlag，Stuttgart，第9版，1995年，其位于“HLB-Wert”条目下。
发明详述
所有引用的参考文献均全文引入本文以供参考。
除非另外特别指明，本文给定的所有百分数均以总组合物的重量计。除非另外特别指明，本文给定的所有比率均为重量比率。
除非另外指明，本文给定的所有分子量均为重均分子量。
除了提出的实际测量值的具体实施例之外，本文所参考的数值应视为受单词“约”限制。
在研究如何解决上述技术问题方面，本发明者不再专注于分子的性质上，而是开始考虑改变硅氧烷物理性质所可能具有的效果。那是因为，我们观察到硅氧烷液滴主要作为流体而不是作为独立的分子，趋于和毛发束相互作用。研究了大量的参数并和对象相比较。
我们确定，在一定亲水性范围内，在硅氧烷沉积于毛发上的均匀度和硅氧烷沉积于毛发上的持久性方面，可获得有利的技术有益效果。令人惊奇的是，已发现，这些有益效果可被应用于所有具有限定的亲水性范围内的官能化硅氧烷，而与化学性质无关，即，与涉及的官能团无关。
传统上通过界面张力(IFT)来测定亲水性，其是照惯例确定的，使用如下文所定义的悬滴法来测定。本发明者也据他们所能使用这种方法。然而，在我们研究的过程中，变得明显的是对于具有界面张力小于1mN/m(1dyne/cm)的官能化硅氧烷，悬滴法的准确度显著下降。这是因为表面能的差别如此之小以至于难以将液滴与周围的介质区分开来。非常亲水的硅氧烷如，例如购自Wacker Silicones的Wetsoft CTW，是如此亲水以至于极难使用悬滴法来进行IFT量度。不幸的是，处于IFT值小于1mN/m左右的硅氧烷恰好对本发明者是有意义的。因此，本发明者不得不采用一种替代方法-所谓的亲水性系数(HI)法，该方法同样如下文所定义。
本发明者已确定，IFT值小于或等于1mN/m(1dyne/cm)且HI值小于99.5的官能化硅氧烷，在纤维上可给予令人惊奇的好的沉积均匀度以及好的沉积持久性。
为了完整起见，1mN/m(1dyne/cm)的IFT值相当于大约85的HI值。为了便于理解，IFT值越低，相应的HI值就越高，反之亦然。
优选地，该官能化硅氧烷的HI值在87至98的范围内。
没有市售硅氧烷属于所限定的亲水性范围内。为完整起见，下表1包含了市售硅氧烷的实施例和它们的性质。
表1
 商品名  供应商  HI 粘度(mPa.s)  IFTmN/m 沉积均匀度％ 持久性指数
 X22-3939A  Shin-Etsu  100.0  3000  **  100  0.0
 Wetsoft CTW  Wacker  100.0  2800  **  70  0.0
 Abilquat 3272  Goldschmidt  100.0  650  **  170  0.0
 KF-945  Shin-Etsu  100.0  130  **  120  0.0
 Silwet L8500  OSi  100.0  250  **  120  0.0
 KF905  Shin-Etsu  100.0  450  **  80  0.0
 Y-14408  OSi  100.0  700  **  200  0.0
 Abil Care 85  Goldschmidt  99.8  1900  **  80  0.0
 Abilsoft AF100  Goldschmidt  99.7  300  **  110  0.0
 XS69-B5476  GE-Bayer  99.5  1100  **  250  0.1
 Abil B9950  Goldschmidt  99.5  80  **  110  0.0
 Q2-8220  Dow Corning  83.0  200  1.6  8  0.16
 DC 2-8211  Dow Corning  73.4  900  1.9  5  1.1
 ADM 1600  Wacker  62.0  1650  2.2  1  1.8
 DC 8566  Dow Corning  61.3  2000  2.2  3  1.3
 ADM 656  Wacker  100.0  30  2.7  32  0.0
 KF-862  Shin-Etsu  60.2  750  3.5  4  1.3
 KF-861  Shin-Etsu  55.8  3200  3.9  6  1.5
 KF-860  Shin-Etsu  31.5  250  5.0  10  0.1
 DC2-8822  Dow Corning  45.7  2200  5.6  5  1.4
 Rhodorsil Fluid21637  Rhodia  37.4  450  5.8  3  1.4
 ADM 1100  Wacker  *  5800  7.0  3  4.2
 ADM 652  Wacker  45.5  400  15  6  0.0
 BY-880  Dow Corning  23.9  2200  16  2  0.1
 X22-3701E  Shin-Etsu  19.3  1700  21.5  4  0.0
 1000厘沲PDMS流体  Dow Corning  *  1000  32.9  15  0.0
 Abilquat 3474  Goldschmidt  *  8000  **  60  0.0
*不可通过亲水性指数测量法测量
**IFT值太低以至无法测量准确
本发明者还已经确定，对于给定的官能化硅氧烷的亲水性水平，聚硅氧烷流体粘度对于沉积硅氧烷的绝对沉积含量、持久性水平以及触感有影响。有利地，依照本发明的一个实施方案，该硅氧烷的粘度在400至150,000mPa.s的范围内。更有利地，该粘度在4000至25,000mPa.s的范围内。
对于给定的亲水性水平，官能化硅氧烷的沉积和持久性随不断增加的粘度而增长，该粘度高达平稳粘度，该平稳粘度被发现高于400mPa.s。不受理论的束缚，据信，在这个平稳粘度下，在漂洗过程的时间范围内，该硅氧烷可提供足够的抗收缩性、抗“卷起”和继而的除去以改善沉积。
我们还确定，粘度在4000mPa.s以上将改善沉积的官能化硅氧烷的触感。不受理论的限制，我们相信，这是由于形成了比粘度在400和4000mPa.s之间的流体形态更平滑的沉积的结构形态。
依照本发明的纤维处理组合物可包含0.1％至20％重量、优选0.50％至15％重量、更优选0.50％至10％重量、且还更优选0.5％至7.5％重量的官能化硅氧烷。
依照本发明可掺入到组合物中的官能化硅氧烷包括侧链型或接枝型有机改性的硅氧烷，其中极性官能化取代基被掺入在一价有机基团之内或之上，下文中所用的A1、A2、A3和A4如下所示：
还包括嵌段共聚物型有机改性的硅氧烷，其中这些极性官能化取代基被掺入在二价有机基团之内或之上，下文中用到了A1、A2、A3和A4。
Figure A0380902800122
其中Me为甲基，m大于或等于1，n为约50至2000，p为约0至50，q为约0至50，r为约0至50，s为约0至50，其中p+q+r+s大于或等于1，B1为H、OH、烷基或烷氧基。
上述侧链型或嵌段共聚物型有机改性的硅氧烷还掺入有支化的硅氧烷基团，包括被本领域的技术人员称为倍半硅氧烷或T基团的MeSiO3/2和称为Q基团的SiO4/2。
有机基团A1、A2、A3和A4可以为包含3至150个碳原子和0至50个杂原子的直链的、支链的或单环或多环的脂族，单不饱和或多不饱和烷基、芳基、杂烷基、杂脂族基或杂烯基部分，杂原子尤其为O、N、S、P且该基团能掺入一种或多种极性取代基，该极性取代基选自具有Hammett ∑参数值在-1.0和+1.5之间的吸电子、电中性或供电子的基团，其可以为非离子、两性离子、阳离子或阴离子基团，包括例如，定义如下的基团α1、α2、α3和α4；S连接的基团，包括Sα1、SCN、SO2α1、SO3α1、SSα11、SOα1、SO2Nα1α2、SNα1α2、S(Nα1)α2、S(O)(Nα1)α2、Sα1(Nα2)、SONα1α2；O连接的基团，包括Oα1、OOα1、OCN、ONα1α2；N连接的基团，包括Nα1α2、Nα1α2α3+、NC、Nα1Oα2、Nα1Sα2、NCO、NCS、NO2、N＝Nα1、N＝NOα1、Nα1CN、N＝C＝Nα1、Nα1Nα2α3、Nα1Nα2Nα3α4、Nα1N＝Nα2；其它各种基团，包括COX、CON3、CONα1α2、CONα1COα2、C(＝Nα1)Nα1α2、CHO、CHS、CN、NC和X。
α1、α2、α3和α4可以为包含3至150个碳原子和0至50个杂原子的直链的、支链的或单环或多环的脂族，单不饱和或多不饱和烷基、芳基、杂烷基、杂脂族基或杂烯基部分，杂原子尤其为O、N、S、P。
X为F、Cl、Br或I。
H为氢，O为氧，N为氮，C为碳，S为硫，Cl为氯，Br为溴，I为碘，F为氟。
Hammett ∑参数值论述于Rmpp Chemie Lexikon，Georg Thieme Verlag，Stuttgart，New York，第9版，1995年，“Hammett Gleichung”中。
用于本发明中的所述优选的极性官能化取代基包括但不限于聚氧化烯(聚醚)、伯胺和仲胺、酰胺、季铵、羧基、磺酸根、硫酸根、碳水化合物、磷酸根和羟基。更优选地，本发明极性官能化取代基包括，但不限于，聚氧化烯、伯胺和仲胺、酰胺和羧基。
还更优选地，一种或多种极性取代基包含氧，以至一种或多种极性取代基中氧含量(氧百分比)之和(不包括PDMS主链中的氧)按所述官能化硅氧烷的重量计为1％至10％、优选为2％至9％、更优选为3％至8％，并且硅氧烷的含量按所述官能化硅氧烷的重量计为67至95％、优选为70％至90％、且更优选为75至85％。硅氧烷含量或硅氧烷计算百分数(硅氧烷百分比)定义为PDMS主链(由硅、氧和甲基(若存在)组成)的平均分子量除以整个聚合物的平均分子量。同样地，氧的总含量(氧百分比)定义为每个氧原子的分子量乘以存在于硅氧烷中的平均氧原子个数(不包括PDMS主链中的氧)再除以整个聚合物的平均分子量。
依照本发明的一个实施方案，可用于组合物中的一类高度优选的官能化硅氧烷为包含聚氧化烯极性官能取代基的那些。
聚氧化烯含量(聚醚百分比)应为5至42％、优选10至40％、且更优选15至35％。优选地，硅氧烷百分比和聚醚百分比之和未达到100％，其它组分如胺和酰胺补足了余量。硅氧烷含量如上定义且聚醚含量(聚醚百分比)定义为每个聚醚侧链或嵌段的分子量乘以平均侧链或嵌段数再除以整个聚合物的平均分子量。如果侧链或嵌段聚醚包含环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)单元，那么这个聚醚百分比包括EO百分比和PO百分比之和。如果侧链或嵌段聚醚仅由EO单元或仅由PO单元组成，这个聚醚百分比相当于相应的EO百分比或PO百分比。
还更优选地，本发明的官能化硅氧烷为包含氨基和聚氧化烯基团的侧链型的那些，如通式(1)所示：
其中Me等于甲基；R1为甲基或R2或R3；R2为-(CH2)a-NH-[(CH2)a-NH]b-H；且R3为-(CH2)a-(OC2H4)m-(OC3H6)n-OZ；其中x为约50至1500，y为约1至20，z为约1至20；a为约2至5、优选2至4；b为0至3、优选1；m为约1至30；n为约1至30，且Z为H、1至4个碳原子的烷基或乙酰基，前提条件是当y为0时，R1为R2基团，且当z为0时，R1为R3基团。
包含氨基和聚氧化烯基团的通式(1)的侧链有机改性的硅氧烷可通过本领域的技术人员已知的方法制备，通过的步骤包括已知的聚合反应(如平衡或缩聚)和向硅氧烷主链引入有机取代的已知的方法(如氢化硅烷化)。
下列是本发明硅氧烷的非限制性示例性结构。
有机改性的硅氧烷实施例A
在实施例A中，分子量＝18738，氧％＝5.21％(由三十一个氧原子提供)；和
硅氧烷百分比＝81.42％
聚醚百分比  ＝16.33％
其它百分比 * ＝2.25％
             100.00％
*由其它侧链和聚醚侧链上的-(CH2)3-与-OH部分提供。
有机改性的硅氧烷实施例B
其中Me为甲基。
为与依照本发明的官能化硅氧烷比较，在下表2中给出了许多市售硅氧烷核磁共振分析的结果，同时给出了测得的亲水性指数和性能数据：
表2
 HI 硅氧烷％ 聚醚％ 氧气％ 沉积均匀度(％) 持久性指数
 Wetsoft CTW1  100.0  41  58  18  70％  0.0
 Abilsoft AF1003  99.7  56  43  14  110  0.0
 XS69-B54762  99.5  65  34  11  250  0.1
 DC82115  73.4  95  0  0  5  1.2
 KF8626  60.2  97  0  0  5  1.4
 KF-8616  55.8  96  0  0  6  1.5
 DC2-88225  45.7  97  0  0  5  1.4
 Rhodorsil 216374  37.4  98  0  0  3  1.4
 ADM11001  ** 99  0  0  3  4.2
**不可通过亲水性指数测量法测量
1Wacker Silicones
2GE-Bayer Silicones
3Goldschmidt
4Rhodia
5Dow Corning
6Shin-Etsu
依照本发明，纤维处理组合物有利地为毛发处理组合物。在这种情况下，该组合物可另外包含毛发漂白组分和/或染发组分。
依照本发明的另一个方面，提供一种毛发处理套盒，其包括：
(a)氧化性漂白组合物
(b)染料组合物
如上文定义的毛发处理组合物，其包括在组分(a)中和/或包括在组分(b)中和/或以单独的组分提供。
依照本发明，该纤维处理组合物可包括美容上可接受的赋形剂以作为稀释剂、分散剂或组合物中硅油的载体，以便在施用组合物时促进硅油的分布。该赋形剂可以是含水的乳液、水、液体或固体润肤剂、溶剂、湿润剂、推进剂、增稠剂和粉末。
有利地，依照本发明，该纤维处理组合物以含水乳液的形式作为主要的组分，虽然其也可包括含水有机溶剂。该乳液可以是油包水乳液、水包油乳液、水包油包水多重乳液或油包水包油多重乳液，但优选水包油乳液(水包硅氧烷乳液)。在上述情况下，该官能化硅氧烷粒径优选大于500nm、更优选大于1μm、且甚至更优选大于2μm。
本发明乳液处理组合物的含水连续相还可包括乳化剂以促进乳状液的形成。用于本乳液处理组合物含水连续相中的乳化剂可包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、水溶性聚合物表面活性剂，水溶性含硅氧烷表面活性剂、具有HLB值大于约10的非离子表面活性剂，或能在硅氧烷液滴周围形成稳定液晶的表面活性剂体系。该非离子表面活性剂具有的HLB值优选为至少12、且更优选至少约15。属于这一类的表面活性剂列于McCutcheon的“Emulsifiers and Detergents”，北美和国际版，MC Publishing Co.，Glen Rock NJ，第235页至第246页(1993)。
含水相中所用的乳化剂不能使含水相胶凝。然而，该乳化剂能够在硅氧烷液滴周围形成稳定的层状液晶层。这个阻挡膜防止了乳状液滴间的聚结。在该情况下，该表面活性剂体系可以是单独的表面活性剂或表面活性剂混合物。在某些情况下，特殊的表面活性剂不能独自地形成液晶结构，但可以在第二种表面活性剂的存在下参与形成液晶。上述表面活性剂体系在硅氧烷周围形成了层状液晶层以在硅氧烷和含水相之间提供了屏障。这种类型的乳液不同于常规乳液，该常规乳状液依赖表面活性剂的亲水和疏水成分在硅氧烷-水界面上的定向作用。在硅氧烷周围层状液晶层的形成可以在马尔他十字的存在下检测到，该马尔他十字可通过正交偏振片用光学显微镜法或用冷冻切断电子显微镜法看到。
能参与硅氧烷液滴周围液晶结构形成的表面活性剂的示例性种类包括，但不限于特殊的阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、季铵盐表面活性剂和类脂表面活性剂。
在含水连续相中形成液晶的表面活性剂优选为非离子型且包括C16-22的脂肪醇，和具有1至30个环氧乙烷基团的C16-22的脂肪醇乙氧基化物。具体的实施例包括棕榈醇、鲸蜡醇、硬脂醇、花生醇、油醇、带有10至30环氧乙烷基团的棕榈基聚氧乙烯醚乙氧基化物、带有10至30环氧乙烷基团的十六烷基聚氧乙烯醚乙氧基化物、带有10至30环氧乙烷基团的硬脂基聚氧乙烯醚乙氧基化物，以及它们的组合。优选地，将C16-22的脂肪醇和C16-22的脂肪醇乙氧基化物以10∶1至0.5∶1、更优选6∶1至1∶1、最优选5∶1至1.5∶1的比例组合使用。
该含水连续相理想地应包含一定量的乳化剂以足够稳定硅氧烷。在一个实施方案中，该含水连续相包括乳化剂的含量按所述含水连续相的重量计为约0.1％至约15％、且更优选约0.1％至约10％。
依照本应用的组合物可在毛发染色组合物、尤其是氧化性染发剂方面得到具体应用，其中毛发处于特殊的侵蚀性环境。
用于本发明的优选的染发剂是氧化性染发剂。依照本发明，组合物中每种氧化性染发剂的浓度按重量计可为约0.0001％至约5％。
任何氧化性染发剂均可用于本发明组合物中。典型地，氧化性染发剂包括至少两种组分，它们被共同称为染料形成中间体(或前体)。染料形成中间体可与适宜氧化剂反应形成颜料分子。
用于氧化性染发剂的染料形成中间体包括：芳族二胺、氨基苯酚、各种杂环、苯酚、萘酚和它们的各种衍生物。这些染料形成中间体可从广义上划分为：主要中间体和次要中间体。主要中间体(还被称为氧化性染料前体)是经氧化被活化，而后可相互反应和/或与偶合剂反应形成有色染料配合物的化合物。次要中间体(还被称为颜色改性剂或偶合剂)通常是无色的分子，它们可在活化前体/主要中间体的存在下形成颜料，并可与其它中间体一起使用以产生特定的颜色效果或以稳定颜料。
适用于本发明组合物和方法的主要中间体包括：芳族二胺、多羟基酚、氨基苯酚和这些芳族化合物的衍生物(如，N-取代的胺衍生物和苯酚类的醚)。上述主要中间体在氧化前通常是无色的分子。
不受任何具体理论的束缚，据信由这些主要中间体和次要偶合化合物形成颜料的方法通常包括逐步的顺序，根据该顺序，主要中间体可被活化(通过氧化)，然后与偶合剂结合得到二聚的共轭有色物质，其依次与另一个“被活化的”主要中间体结合产生三聚的共轭有色分子。
一般而言，氧化性染料主要中间体包括经过氧化形成低聚物或聚合物的那些物质，在所述低聚物或聚合物的分子结构中具有延伸的共轭电子体系。由于新的电子结构，所得低聚物和共聚物的电子光谱表现出向可见光范围位移并产生出颜色。例如，可形成有色聚合物的氧化性主要中间体包括那些物质，例如苯胺，它只具有一个官能团并且经过氧化形成一系列从绿色到黑色范围的共轭的亚胺和醌型二聚体、三聚体等。具有两个官能团的化合物例如对苯二胺能氧化聚合以得到高分子量的有色物质，该有色物质具有延伸的共轭电子体系。本领域已知的氧化性染料可用于本发明的组合物。适用于本发明的主要中间体和次要偶合剂的代表性列表可参见Sagarin的“Cosmetic Science and Technology”，Interscience，特刊，第2卷，第308页至第310页。
主要中间体可单独使用或者与其它主要中间体组合使用，并且一种或多种主要中间体可与一种或多种偶合剂组合使用。对主要中间体和偶合剂的选择取决于所需的颜色、色泽和颜色的强度。可用于本发明的有十九种优选的主要中间体和偶合剂，它们可单独使用或组合使用以提供从灰亚麻色到黑色的各种色泽的染料；它们是：连苯三酚、间苯二酚、对甲苯二胺、对苯二胺、邻苯二胺、间苯二胺、邻氨基苯酚、对氨基苯酚、4-氨基-2-硝基苯酚、硝基-对苯二胺、N-苯基-对苯二胺、间氨基苯酚、2-氨基-3-羟基吡啶、1-萘酚、N，N-双(2-羟乙基)对苯二胺、间苯二酚、二氨基吡唑、4-氨基-2-羟基甲苯、1，5-二羟基萘、2-甲基间苯二酚和2，4-二氨基苯甲醚。这些物质可以分子形式或以与过氧化物相容的盐的形式使用。
除了氧化性染发剂以外，本发明的毛发染色组合物还可包括非氧化性染料物质和其它染料物质，或者用非氧化性染料物质和其它染料物质代替氧化性染发剂。依照本发明，适用于毛发染色组合物和方法的任选的非氧化性染料和其它染料包括短效的、临效的和其它染料。如本发明定义的非氧化性染料包括所谓的“直接作用染料”、金属性染料、金属螯合物染料、纤维活性染料和其它合成或天然染料。各类非氧化性染料详述于：“Chemicaland Physical Behaviour of Human Hair”第3版，Clarence Robbins(第250页至第259页)；“The Chemistry and Manufacture of Cosmetics”，第IV卷，第2版，Maisong，De Navarre第45章，G.S.Kass(第841页至第920页)；“cosmetics：Science and Technology”第2版，第II卷，Balsam Sagarin，第23章，F.E.Wall(第279页至第343页)；“The Science ofHair Care”C.Zviak编辑，第7章(第235页至第261页)，和“Hair Dyes”，J.C.Johnson，NoyesData公司，Park Ridge，U.S.A.(1973)，(第3页至第91页和第113页至第139页)。
本发明的毛发染色组合物优选包括至少一种氧化剂，所述氧化剂可以是无机氧化剂或有机氧化剂。优选地，该氧化剂在染色组合物中的含量按所述组合物的重量计为约0.01％至约10％、优选约0.01％至约6％、更优选约1％至约4％。
用于本发明的氧化剂优选是无机过氧氧化剂。用于本组合物中的无机过氧氧化剂应是安全有效的。当本发明的组合物是液体形式或意欲使用的形式时，适用于本发明的无机过氧氧化剂优选溶于如本发明所述的组合物中。适用于本发明的无机过氧氧化剂优选是水溶性的。如本文所定义的水溶性氧化剂是指25℃时1000ml去离子水中溶解度达到约10克程度的试剂(“Chemistry”C.E.Mortimer，第5版，第277页)。
用于本发明的无机过氧氧化剂通常是能在水溶液中生成过氧化物的无机过氧物质。无机过氧氧化剂是本领域熟知的，并包括过氧化氢、无机碱金属过氧化物(如高碘酸钠、过溴酸钠和过氧化钠)和过水合物无机盐氧化物(如过硼酸、过碳酸、过磷酸、过硅酸、过硫酸等的碱金属盐)。这些过水合物无机盐可作为一水合物、四水合物等掺入。如果需要，可使用两种或多种上述无机过氧氧化剂的混合物。同时溴酸碱金属盐和碘酸碱金属盐也适用于本发明，优选溴酸盐。高度优选过氧化氢用于依照本发明的组合物中。
本发明的组合物可以替换无机过氧氧化剂，或除了无机过氧氧化剂外，包括一种或多种预成型有机过氧酸氧化剂。
依照本发明，适用于染色组合物中的有机过氧酸氧化剂具有下列通式结构：
                       R-C(O)OOH
其中R选自饱和或不饱和的、取代或未取代的、直链或支链的具有1至14个碳原子的烷基、芳基或烷芳基。
用于本发明组合物中的有机过氧酸氧化剂应是安全有效的。当本发明的组合物是液体形式和意欲使用的形式时，适用于本发明的预成形有机过氧酸氧化剂应优选溶于依照本发明所用的组合物中。适用于本发明的有机过氧酸氧化剂优选是水溶性的。本发明所定义的水溶性预成形有机过氧酸氧化剂是指25℃下，在1000ml去离子水中溶解度在约10g左右的制剂(“Chemistry”C.E.Mortimer，第5版，第277页)。
本发明的组合物可任选包含用于催化无机过氧氧化剂的含过渡金属的催化剂，和任选的预成形过氧酸氧化剂。适用于本发明的催化剂公开于WO98/27945中。
本发明组合物可包含重金属离子螯合剂作为任选组分。本发明中，重金属离子螯合剂是指作用于螯合剂(螯合物或清除剂)重金属离子的组分。这些组分也可具有钙和镁的螯合能力，但优选地，它们对结合重金属离子如铁、锰和铜表现出选择性。在本发明所述的毛发染色组合物中，上述螯合剂有助于递送可控制的氧化作用并使染发产品具有良好的贮存稳定性。
重金属离子螯合剂的含量按所述组合物的重量计为约0.005％至约20％、优选为约0.01％至约10％、更优选为约0.05％至约2％。
合适的螯合剂公开于WO98/27945中。
在pH值为约3至11、优选4至10.5下，可提供依照本发明实施方案的处理组合物以使用。
本组合物不仅在处理纤维(如毛发)方面得到应用，还可在施用于其它基质方面得到应用，这些基质如人的皮肤、指甲和各种动物体部分，如兽角、兽蹄和羽毛。
测试方法
亲水性指数方法：
可通过在购自英国Bedfordshire的Hanna Instruments的LP2000浊度计上使用比浊法来测定亲水性指数。
将一只100ml的烧杯彻底洗净(包括先用己烷漂洗再用乙醇漂洗)，然后烘干：
1.在烧杯中直接称取0.3500g(+/-0.0015g)官能化硅氧烷。
2.然后在烧杯中直接称取24.6500g(+/-0.0500g)乙醇(乙醇，不小于99.7％vol/vol，A.R.纯度，EEC No.200-578-6)。
3.然后用高剪切搅拌器(IKA Labortechnik-Ultra-Turrax T8，购自IKAWerke GmbH & Co.KG，Staufen，Germany)非常注意地充分搅拌烧杯中的内容物1分钟，以确保硅氧烷完全离开了烧杯的底部并因此完全地混合。
4.立即用移液管移取10ml所得液体到干净的比色皿中(注意：比色皿彻底地用己烷漂洗两次，然后用乙醇漂洗两次，然后在读数之前干燥)，然后将比色皿放入浊度计中。
5.约30秒后记录浊度读数，随后立即再读一次以确认。
6.将步骤1至5重复三次，将浊度值平均以给出官能化硅氧烷的平均浊度读数。
然后，如下计算官能化硅氧烷的亲水性指数：
亲水性指数＝100-((平均浊度)/400)×100
界面张力测定方案
可通过在Kruss DSA-10仪器上进行垂滴形状分析来测定有机改性硅氧烷的硅氧烷/水界面张力，该方法提出于F.K.Hansen，G.Rodsrun，“Surfacetension by Pendant drop.A fast standard instrument using computer imageanalysis”，Journal of Colloid and Interface Science，第141卷，第1期，1991年1月，第1页至第9页。这个方法的准确度取决于参照流体(通常为水)和测试流体的密度差。假定本官能化硅氧烷中有许多具有的密度接近水，可用D2O(密度为1.1g/cm-3)替代H2O作为更浓相，以确保足够的密度差。有机改性硅氧烷相应的密度可用购自Apollo Scientific Limited的CalculatingPrecision Density Meter DMA 55仪器来测定。
官能化聚硅氧烷流体粘度-测定方案
可使用AR 500旋转流变仪(TA Instruments Ltd.，Leatherhead，SurreyKT22 7UQ，UK)来测定本发明所用的官能化聚硅氧烷流体的粘度。在30℃下，用嵌有49μm(微米)间隙的4cm 2°钢锥测量系统进行测定，并通过在2分钟内程序施加0.5至590Pa的剪切应力进行测定。这些数据用于产生物质的剪切速率对剪切应力的曲线。然后，模拟这个流变曲线以确定物质的粘度。这些结果与下列广泛接受的牛顿模型相符合：
                   粘度，μ＝σ/γ
(其中σ是剪切应力；γ是剪切速率)
估定产物中硅氧烷粒径的方法
使用显微镜(Nikon Eclipse E800)来确定最终产物中硅氧烷的粒径。典型地，将拍摄(JVC彩色摄像机KY-F50)的最终产物的图像放大100倍至400倍幅度。使用捕获的图像，添上标度(图像软件-Lucia G 4.51版(build 028)，Laboratory Imaging)，该标度预先用100μm刻度板(Graticules Ltd，TonbridgeWells，Kent，England)校准并和样本中的平均硅氧烷颗粒对比以提供对粒径的估定。
官能化硅氧烷沉积和沉积均匀度测定方法
毛发基质制备方法
需要两种不同极性的不同毛发的基质，在其上测定硅氧烷沉积，并由此，通过这两种基质，计算沉积均匀度的数值。毛发由Hugo RoyerInternational Limited(10 Lakeside Business Park，Sandhurst，Berkshire，GU479DN，England)提供，并且是混杂的东欧浅棕色人发。使用之前，评估该毛发并使其符合低角质层损伤(＜20％)和误差(＜5％)，以每束至少200根毛发为基准。将一根毛发上的任一损伤视为一个损伤点，然后将总数计算成百分比。将这毛发制成4”(10cm)2g圆形打结的发簇(其中毛发的长度和重量与结下的毛发对应)。为获得具有两种不同极性的毛发基质，则按照两种不同方案中的一种，预处理该毛发。
原始毛发制备
在设置流速为6 1Lmin-1以及温度为37 2℃的配有淋浴器的水槽中，使用下列方案洗涤发簇：一开始，在淋浴器下使发簇润湿30秒。然后，将该毛发从水流处移开，向每个发簇上施用0.2g洗发剂(Pantene Classic CareShampoo)，然后用手搓揉起泡30秒，之后在淋浴器下漂洗60秒。将该毛发再从淋浴器下移开，并再施用0.2g洗发剂，并搓揉起泡30秒，之后在淋浴器下最后漂洗60秒。然后，将发簇放置在设定为30℃的调温箱中烘干。将这个包括两次洗发剂施用和一次干燥步骤的洗涤方案称为一个单洗涤循环。这个洗涤循环结束后，则将该毛发在下文中定义为“原始”毛发，并在下文中用作疏水性毛发基质。
化学损伤的毛发制备
使用下列两种漂白制剂组分使发簇化学损伤：
过氧化物基质
成分 重量/重量百分比
1.乳液基质：
去离子水 29.78
鲸蜡醇(1) 2.24
硬脂醇(2) 2.24
棕榈基聚氧乙烯醚-25(3) 1.50
苯氧基乙醇(4) 0.11
苯甲酸钠(5) 0.09
乙二胺四乙酸四钠(87％)(6) 0.04
2.螯合剂预混物
去离子水 35.72
喷替酸五钠(40％)(7) 0.24
羟乙烷二磷酸(60％)(8) 0.16
磷酸(75％)(9) 0.08
锡酸钠(95％)(10) 0.04
3.过氧化物混合物
过氧化氢(35％)(11) 17.15
去离子水 10.61
染料基质的载体基质
成分 重量/重量百分比
1.乙酸预混物
去离子水 46.49
乙酸(50％)(12) 3.91
2.乳液基质
去离子水 29.78
鲸蜡醇(1) 2.24
硬脂醇(2) 2.24
棕榈基聚氧乙烯醚-25(3) 1.50
苯氧基乙醇(4) 0.11
苯甲酸钠(5) 0.09
乙二胺四乙酸四钠(87％)(6) 0.04
氢氧化铵(13) 13.60
(1)：以商品名Surfac cetyl alcohol(Surfac鲸蜡醇)购自Surfachem，Leeds，UK
(2)：以商品名Surfac stearyl alcohol(Surfac硬脂醇)购自Surfachem，Leeds，UK
(3)：以商品名Volpo CS25购自Croda，North Humberside，UK
(4)：以商品名Phenoxyethanol购自Nipa-Hardwicke，Wilmington，Delaware
(5)：以商品名Sodium benzoate(Sodium苯甲酸盐)  EP/USP购自Haltermann，Cumbria，UK
(6)：以商品名Edeta B Powder(Edeta B粉末)购自BASF，Cheadle，Cheshire，UK
(7)：以商品名Trilon C liquid(Trilon C液体)购自BASF，Cheadle，Cheshire，UK
(8)：以商品名Dequest 2010购自Solutia，Newport，South wales
(9)：以商品名Phosphoric acid 750F(Phosphoric酸750F)购自Albright & Wilson，West Midlands，UK
(10)：以商品名Sodium stannate(Sodium锡酸盐)购自Aldrich
(11)：以商品名Hydrogen peroxide(Hydrogen过氧化氢)35％  171/4购自Ellis &Everard，Walsall，UK
(12)：以商品名50％ acetic acid(50％乙酸)购自Hays，Greenwich，London，UK
(13)：以商品名Ammonium Solution BP级购自Brotherton Speciality Products，WestYorkshire，UK
使用下列方案制备这些产品：
过氧化物基质：
第一步是制备乳液基质；这可如下制备：将去离子水加入到一个容器中并开始搅拌，然后加热到82℃。然后，加入乙二胺四乙酸四钠和苯甲酸钠并使其溶解，然后加入棕榈基聚氧乙烯醚-25，鲸蜡醇和硬脂醇。在加样过程中，温度保持在80℃以上，最后加入苯氧基乙醇，然后匀化该混合物30分钟。冷却得到该乳液结构，同时在50℃以下还高剪切混合该产物。然后放置该乳液基质60分钟以增稠。
搅拌下将螯合剂加入到去离子水中以形成螯合剂预混物。然后在搅拌下将这个预混物加入到预先制备的乳液基质中。将过氧化物混合水溶液继之以过氧化氢加入到乳液基质/螯合剂预混物中，并搅拌直至均匀，这样就制备了完整的过氧化物基质。
染料载体基质
染料载体基质可如下制备：将水加入到一个容器中并开始搅拌，然后加入乙酸，以及乳液基质(见上文描述的乳液基质制备，该乳液基质是为制备过氧化物基质准备的)。当充分混合时，将氢氧化铵加入到混合物中并持续搅拌直至产物均一化。
为使用这个漂白体系，将等重量的两个组分，过氧化物基质和染料载体基质，充分混合在一起。然后，将4g该漂白体系施用在每个干燥的未处理的发簇上，并用手使其充分的作用于毛发中，以确保均匀完全的覆盖。然后，将该发簇包在食品薄膜中并在30℃下干燥炉中培养30分钟，其后，将该产物用手指搅拌下漂洗2分钟(在设置流速为6 1Lmin-1以及温度为37 2℃的配有淋浴器的水槽中)。最后，用热风干燥器烘干发簇(Babyliss轻便专业型1015(1400W))3分钟。然后，在设置流速为6 1Lmin-1以及温度为37 2℃的配有淋浴器的水槽中，洗涤该漂白了的发簇。一开始，在淋浴器下使发簇润湿30秒。然后，将该毛发从水流处移开，向每个发簇上施用0.2g洗发剂(Pantene Clarifying Shampoo)，然后用手搓揉起泡30秒，之后在淋浴器下漂洗60秒。将该毛发再从淋浴器下移开，并再施用0.2g洗发剂，并搓揉起泡30秒，之后在淋浴器下最后漂洗60秒。然后，用热风干燥器烘干发簇(Babyliss轻便专业型1015(1400W))3分钟。将这个包括两次洗发剂施用和一次干燥步骤的洗涤方案称为一个单洗涤循环。然后，通过另一个完全的洗涤循环，再次重复这个洗涤方法。然后，依照上面论述的方法，再次漂白该发簇，并接着通过两个完全的洗涤循环再次洗涤该发簇。在下文中，将这种毛发定义为“损伤的”毛发，并在下文中用作亲水性毛发基质。
毛发处理
制备沉积和沉积均匀度研究中的官能化硅氧烷，用下列方法进行估定。在100ml的玻璃烧杯中，称量28.8g过氧化物基质(用于上文所述的受损毛发基质的制备中)；然后将1.2g硅氧烷和一个25mm磁子一起加入到容器中，并将容器放在磁力搅拌器上(IKA RCT Basic)，并以1000rpm的搅拌速率搅拌30分钟。然后，将该产物从磁力搅拌器上移开，然后加入30g染料载体基质(用于上文所述的受损毛发基质的制备中)，并用手通过一个塑料刮刀搅拌，使其充分混合直至均匀。然后，将16g包含被研究硅氧烷的漂白体系同时施用到两个原始发簇和两个受损发簇上(等于每个单独的发簇上施用4g)，用同一个的夹具夹在一起，并用手使其充分的作用于毛发中，以确保均匀完全的覆盖。然后，将该毛发包在食品薄膜中并在30℃下干燥炉中培养30分钟，其后，则将该产物用手指搅拌下漂洗2分钟(在设置流速为6 1Lmin-1以及温度为37 2℃的配有淋浴器的水槽中)。用热风干燥器烘干发簇(Babyliss轻便专业型1015(1400W))3分钟。
沉积测定
使用X射线荧光波长析谱仪(Phillips Electronics，PW2404系列“4000W”X射线分光计体系)来确定硅氧烷在毛发上的沉积含量。该光度计配有铑管，并包括InSb晶体以利于高灵敏度的硅氧烷检测。
激发硅原子的内壳层电子，然后电子从较高能态跃迁到空内壳层，从而产生了特征X射线光子。聚二甲基硅氧烷(PDMS)中硅氧烷的X射线荧光正比于沉积在毛发上的PDMS的量。在更多官能化硅氧烷时，这种关系可发生偏差，这种关系的任何偏差在沉积均匀度值的计算上(下面)抵消了。促进使用XRF技术的关键部分是其具有将样本一致性地表现在光度计上的能力。将该发簇放于定做的样本夹持器中，其通过外露的样本面(直径16mm)，呈现了连续平整排列成行的毛发表面。在氮气氛下使用32kV管电压和125mA电流，以60秒照射/采集时间来分析该样本。
有规律地监控和评价分析信号中的漂移。采用优选的方法是使用已知的标准，该标准不需每次估定漂移时准备。Ausmon样本是一个适于多种应用的监测样本，包括硅的测定。每天开始分析样本时，用Ausmon样本进行硅的漂移校正。在分析的组别之间，计算的漂移在3％以下。
从以ppm为单位计算毛发上硅的含量中可得出公式1。
x2＝(I-b1)/m1(1)
其中m1和b1是从根据XRF信号的测定而作出的校准曲线中计算出的，该信号是作为沉积在毛发上的硅氧烷含量的函数，该含量是随后在提取的硅氧烷上使用原子吸收测定的。
为将如上文所描述获得的XRF硅氧烷沉积数据转化为毛发基质上(制备好的具有不同程度的化学损伤)的沉积均匀度的量度，需要产生一个沉积均匀度值。为产生该沉积均匀度值，使用下列公式：
Figure A0380902800281
其中Dep(1)等于在“受损”毛发上获得的XRF沉积值(如上文所述制备)，Dep(2)等于在“原始”毛发上获得的XRF沉积值(如上文所述制备)。
硅氧烷持久性指数方法
毛发基质制备
仅在一个极性的化学损伤的基质上来估定持久性。毛发由Hugo RoyerInternational Limited(10 Lakeside BusinessPark，Sandhurst，Berkshire，GU479DN，England)提供，并且是混杂的东欧浅棕色人发。使用之前，评估该毛发并使其符合低角质层损伤(＜20％)和误差(＜5％)，以每束至少200根毛发为基准。将一根毛发上的任一损伤视为一个损伤点，然后将总数计算成百分比。将这毛发制成10cm(4”)2g圆形打结的发簇(其中毛发的长度和重量与结下的毛发对应)。为获得损伤的极性毛发基质，使用下列方案。
在下列方法中，如上将过氧化物基质、螯合剂预混和染料载体基质用于“官能化硅氧烷沉积和沉积均匀度测定方法”中。另外，制备“过氧化物基质”和“染料载体基质”的方法也是相同的。
毛发处理
将硅氧烷通过溶剂基质沉积在毛发上。在递送本发明官能化聚硅氧烷流体中，用2-丙醇(得自Aldrich Chemicals，产品号15,479-2)作为溶剂。使用磁力搅拌器，将浓度为0.20％的该聚硅氧烷流体溶解于2-丙醇中。将发簇平贴在食品薄膜上并且使用注射器以1g硅氧烷溶液/1g毛发(每边一半)的剂量施用所得的2-丙醇/硅氧烷溶液。然后，用手指将该溶液在毛发中搓揉30秒。在环境大气中使该处理过的发簇自然变干。当该发簇变干时，将它们分为两组，两组均包括相同数量的损伤的发簇。第一组用于测量2-丙醇沉积后的原始沉积。洗涤第二组以估定硅氧烷持久性。在设置流速为6 1Lmin-1以及温度为37 2℃的配有淋浴器的水槽中，洗涤该发簇。一开始，在淋浴器下使发簇润湿30秒。将该毛发从水流处移开，向每个发簇上施用0.2g洗发剂(“Pantene ClarifyingClean Shampoo”)，然后用手搓揉起泡30秒，之后在淋浴器下漂洗60秒。然后，将该发簇再施用0.2g洗发剂，并搓揉起泡30秒，之后在淋浴器下最后漂洗60秒。然后，用热风干燥器烘干发簇(Babyliss轻便专业型1015(1400W))3分钟。将这个包括两次洗发剂施用和一次干燥步骤的方案称为一个完整的洗涤循环。然后，通过另十一次完全的循环(总共进行十二次洗涤循环)，再次重复这个洗涤方案。然后，测定这些发簇的硅氧烷沉积以估定持久性性能。
沉积测定
沉积量度使用XRF值，如上述“官能化硅氧烷沉积和沉积均匀度测定方法”中所用的。
为将如上文所描述获得的XRF硅氧烷沉积数据转化为硅氧烷持久性的量度，需要产生一个硅氧烷持久性指数值。为产生该硅氧烷持久性指数值，使用下列公式：
Figure A0380902800291
其中Dep(初始的)等于硅氧烷沉积后无洗涤循环下毛发上获得的XRF沉积值，Dep(12循环)等于硅氧烷沉积且继12个洗涤循环后毛发上获得的XRF沉积值。
实施例
下列实施例进一步描述和证明了本发明范围内的优选实施方案。实施例仅是为了描述的目的，不应被解释为是对本发明的限定条件，因为在不背离其范围的条件下对其进行许多改变是可能的。
实施例1至3-着色剂组合物
过氧化物基质 #1 #2 #3
成分 重量百分比 重量百分比 重量百分比
(％)  (％)  (％)
乳液基质：
去离子水 29.17  29.17  29.17
鲸蜡醇(1) 2.20  2.20  2.20
硬脂醇(2) 2.20  2.20  2.20
棕榈基聚氧乙烯醚-25(3) 1.47  1.47  1.47
苯氧基乙醇(4) 0.11  0.11  0.11
苯甲酸钠(5) 0.09  0.09  0.09
乙二胺四乙酸四钠(87％)(6) 0.04  0.04  0.04
去离子水 35.00  35.00  35.00
喷替酸五钠(40％)(7) 0.24  0.24  0.24
羟乙烷二磷酸(60％)(8) 0.16  0.16  0.16
磷酸(75％)(9) 0.08  0.08  0.08
锡酸钠(95％)(10) 0.04  0.04  0.04
过氧化氢(35％)(11) 16.80  16.80  16.80
去离子水 10.40  10.40  9.40
式A的硅氧烷 0  2.00  0
式B的硅氧烷 2.00  0  3.00
染料基质的载体基质 #1 #2 #3
成分 重量百分比(％) 重量百分比(％) 重量百分比(％)
去离子水 46.49  46.49  46.49
乙酸(50％)(12) 3.91  3.91  3.91
乳液基质(见上面的成分) 36.00  36.00  36.00
氢氧化铵(13) 13.60  13.60  13.60
(1)：以商品名Surfac cetyl alcohol(Surfac鲸蜡醇)购自Surfachem，Leeds，UK
(2)：以商品名Surfac stearyl alcohol(Surfac硬脂醇)购自Surfachem，Leeds，UK
(3)：以商品名Volpo CS25购自Croda，North Humberside，UK
(4)：以商品名Phenoxyethanol购自Nipa-Hardwicke，Wilmington，Delaware
(5)：以商品名Sodium benzoate(Sodium苯甲酸盐)EP/USP购自Haltermann，Cumbria，UK
(6)：以商品名Edeta B Powder(Edeta B粉末)购自BASF，Cheadle，Cheshire，UK
(7)：以商品名Trilon C liquid(Trilon C液体)购自BASF，Cheadle，Cheshire，UK
(8)：以商品名Dequest 2010购自Solutia，Newport，South wales
(9)：以商品名Phosphoric acid 750F(Phosphoric酸750F)购自Albright & Wilson，West Midlands，UK
(10)：以商品名Sodium stannate(Sodium锡酸盐)购自Aldrich
(11)：以商品名Hydrogen peroxide(Hydrogen过氧化氢)35％ 171/4购自Ellis &Everard，Walsall，UK
(12)：以商品名50％ acetic acid(50％乙酸)购自Hays，Greenwich，London，UK
(13)：以商品名Ammonium Solution BP级购自Brotherton Speciality Products，WestYorkshire，UK
实施例着色剂制备的应用
过氧化物基质：
乳液基质可如下制备：将去离子水加入到容器中并开始搅拌，同时加热到82℃。然后，加入防腐剂(乙二胺四乙酸四钠、苯甲酸钠)并使其溶解。然后，加入棕榈基聚氧乙烯醚-25、鲸蜡醇和硬脂醇，同时保持温度在80℃以上。然后，加入苯氧基乙醇。然后，将混合物通过回流管路加热至完全混合和匀化。通过将产物冷却至50℃以下并在冷却时剪切，获得乳液结构。将产物放置60分钟使其稠化。
螯合剂预混物可如下制备：将螯合剂加入到水中并在容器中将它们混合在一起。然后，将这个溶液加入到乳液基质中。将水加入到前面的混合物中，然后搅拌下加入过氧化氢，制得最终的过氧化物基质。
然后，将该硅氧烷加入到这个过氧化物基质中并搅拌。
染料基质的载体基质：
载体基质可如下制备：将水加入到容器中并开始搅拌，然后加入乙酸。然后加入乳液基质(见上述乳液基质的制备)。当完全匀化时，将氢氧化铵加入到混合物中。
实施例4-5-着色后调理剂
#4 #5
成分 重量百分比(％) 重量百分比(％)
去离子水 61.95-适量  60.95-适量
乳液基质：
去离子水 29.76  29.76
鲸蜡醇(1) 2.25  2.25
硬脂醇(2) 2.25  2.25
棕榈基聚氧乙烯醚-25(3) 1.50  1.50
苯氧基乙醇(4) 0.11  0.11
苯甲酸钠(5) 0.09  0.09
乙二胺四乙酸四钠(87％)(6) 0.04  0.04
无水柠檬酸细粒(14) pH调整  pH调整
式A的硅氧烷 2.00  0
式B的硅氧烷 0  3.00
(14)：以商品名citric acid anhydrous fine(精细无水柠檬酸)购自Aldrich
组合物的制备
调理剂组合物可如下制备：在搅拌下将去离子水和乳液基质(见上述乳液基质的制备)加入到容器中。当匀化时，在混合物中加入柠檬酸，直到乳液的pH值在5和6之间。
然后，则将该单一流体加入到乳液中并搅拌。

Claims (21)

1.纤维处理组合物，所述纤维处理组合物包含界面张力小于或等于1mN/m(1dyne/cm)且亲水性指数(HI)小于99.5的官能化硅氧烷聚合物。
2.如权利要求1所述的纤维处理组合物，其中所述HI在87至98的范围内。
3.如前述任一项权利要求所述的纤维处理组合物，其中所述官能化硅氧烷均匀和持久地沉积在被处理的纤维上。
4.如前述任一项权利要求所述的纤维处理组合物，其中所述官能化硅氧烷的粘度在400至150,000mPa.s的范围内，优选在4000至25,000mPa.s的范围内。
5.如前述任一项权利要求所述的纤维处理组合物，其中所述官能化硅氧烷的含量在0.1％至20％重量、优选在0.50％至10％重量范围内。
6.如前述任一项权利要求所述的纤维处理组合物，所述纤维处理组合物为水包油乳液形式。
7.如权利要求6所述的纤维处理组合物，其中分散在所述含水连续相中的所述硅氧烷液滴的粒径大于500nm，优选大于1μm。
8.如权利要求6或7所述的纤维处理组合物，所述纤维处理组合物另外包含基于所述含水连续相重量的0.1％至15％的乳化剂。
9.如权利要求8所述的纤维处理组合物，其中所述乳化剂包含阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、两性表面活性剂、水溶性聚合物表面活性剂、水溶性含硅氧烷的表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种或多种。
10.如权利要求9所述的纤维处理组合物，其中所述表面活性剂包含C16-C22的脂肪醇和/或具有1至30个环氧乙烷基团、优选10至30个环氧乙烷基团的脂肪醇乙氧基化物。
11.如权利要求10所述的纤维处理组合物，其中所述表面活性剂包含C16-22的脂肪醇与C16-22的脂肪醇乙氧基化物的混合物，所述混合物中脂肪醇与脂肪醇乙氧基化物的比率在10∶1和0.5∶1之间、更优选在6∶1和1∶1之间。
12.如前述任一项权利要求所述的纤维处理组合物，其中所述官能化硅氧烷为侧链型或接枝型有机改性的硅氧烷，如下式所示：
Figure A038090280003C1
或嵌段共聚物型，如下式所示：
其中Me为甲基，m大于或等于1，n为约50至2000，p为约0至50，q为约0至50，r为约0至50，s为约0至50，其中p+q+r+s大于或等于1，B1为H、OH、烷基或烷氧基并且有机基团A1、A2、A3和A4为包含3至150个碳原子和0至50个杂原子的直链的、支链的或单环或多环的脂族，单不饱和或多不饱和烷基、芳基、杂烷基、杂脂族基或杂烯基部分，所述基团掺入有一种或多种极性取代基，所述极性取代基选自Hammett ∑参数值在-1.0和+1.5之间的吸电子、电中性或供电子的基团。
13.如权利要求12所述的纤维处理组合物，其中所述极性取代基包含如下定义的基团α1、α2、α3和α4；S连接的基团，包括Sα1、SCN、SO2α1、SO3α1、SSα11、SOα1、SO2Nα1α2、SNα1α2、S(Nα1)α2、S(O)(Nα1)α2、Sα1(Nα2)、SONα1α2；O连接的基团，包括Oα1、OOα1、OCN、ONα1α2；N连接的基团，包括Nα1α2、Nα1α2α3+、NC、Nα1Oα2、Nα1Sα2、NCO、NCS、NO2、N＝Nα1、N＝NOα1、Nα1CN、N＝C＝Nα1、Nα1Nα2α3、Nα1Nα2Nα3α4、Nα1N＝Nα2；COX、CON3、CONα1α2、CONα1COα2、C(＝Nα1)Nα1α2、CHO、CHS、CN、NC和X，其中：
α1、α2、α3和α4为包含3至150个碳原子和0至50个杂原子的直链的、支链的或单环或多环的脂族，单不饱和或多不饱和烷基、芳基、杂烷基、杂脂族基或杂烯基部分，所述杂原子尤其为O、N、S、P，和
X为F、Cl、Br或I，其中
H为氢，O为氧，N为氮，C为碳，S为硫，Cl为氯，Br为溴，I为碘，F为氟。
14.如权利要求12或13中任一项所述的纤维处理组合物，其中所述一种或多种极性取代基包含氧，使得所述一种或多种极性取代基的氧含量之和按所述官能化硅氧烷的重量计为1％至10％，并且所述硅氧烷含量按所述官能化硅氧烷的重量计为67％至95％。
15.如权利要求12至14中任一项所述的纤维处理组合物，其中所述官能化硅氧烷包含聚氧化烯取代基。
16.如权利要求15所述的纤维处理组合物，其中所述官能化硅氧烷如下式所示：
Figure A038090280004C1
其中，Me等于甲基；R1为甲基或R2或R3；R2为-(CH2)a-NH-[(CH2)a-NH]b-H；并且R3为-(CH2)a-(OC2H4)m-(OC3H6)n-OZ；其中x为约50至1500，y为约1至20，z为约1至20；a为约2至5、优选2至4；b为0至3、优选1；m为约1至30；n为约1至30，且Z为H、具有1至4个碳原子的烷基或乙酰基，前提条件是当y为0时，R1为R2基团，并且当z为0时，R1为R3基团。
17.如权利要求15或16所述的纤维处理组合物，其中所述聚氧化烯的含量为5％至42％并且所述硅氧烷的含量为67％至95％。
18.如前述任一项权利要求所述的纤维处理组合物，所述纤维处理组合物包含官能化硅氧烷，如下式所示：
Figure A038090280005C1
或如下式所示：
Figure A038090280005C2
或为这些物质的混合物。
19.如前述任一项权利要求所述的纤维处理组合物，其中所述纤维是毛发。
20.如权利要求19所述的毛发处理组合物，所述毛发处理组合物另外包含毛发漂白组分和/或染发组分。
21.毛发处理套盒，所述毛发处理套盒包括：
(a)氧化性漂白组合物
(b)染料组合物；和
如权利要求19所述的毛发处理组合物，所述毛发处理组合物包括在组分(a)中和/或包括在组分(b)中和/或作为单独的组分提供。
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