发明概述
本发明涉及含有至少一种含直链淀粉的淀粉的组合物,并且涉及它在延长或改进人工染色头发的色彩耐久性和稳定性中的用途。这种组合物可以作为保留型或者洗去型组合物使用。
本文中使用的术语“保留型”是指组合物应用于头发并且留在头发上至少一个小时直到下次洗发。
本文使用的术语“洗去型”是指组合物应用于头发并且在应用后很快从那里洗去。
本文使用的术语“含直链淀粉”是指包括所有通常的淀粉、高直链淀粉的淀粉,以及分级的(fractioned)淀粉和脱支链的蜡状淀粉的直链淀粉部分。
发明详述
本发明涉及含有至少一种含直链淀粉的淀粉的组合物,以及它在延长或改进人工染发剂的颜色耐久性和稳定性中的用途。这种组合物可以作为保留型或者洗去型组合物使用。
在本文中使用的淀粉,是指包括来自天然来源的所有淀粉,它们中的任何一个都可适用于本发明。本文中使用的天然淀粉,是在自然界中找到的淀粉。同样适合的是来自通过包括杂交、易位、倒位、转化在内的常规育种技术或用以包括其变种的任何其它基因或染色体工程方法获得的植物的淀粉。另外,来自从上述一般组成的人工突变体和变种长出的植物的淀粉也适用于本发明,其可以通过已知的诱变育种的标准方法生产。
淀粉的典型来源是谷类、块茎、根部、豆类和果实。天然来源可以是玉米、豌豆、马铃薯、甘薯、香蕉、大麦、小麦、稻米、西米、苋菜、木薯、竹芋、美人蕉、高粱及它们的高直链淀粉变种。本文中使用的术语“高直链淀粉”是指包括含有至少50%,更特别是至少70%,最特别是至少约80%重量的直链淀粉的淀粉。分级的淀粉的直链淀粉部分也是适合的。
淀粉由两类α-D-葡萄糖聚合物组成:直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉的构成是线型的或含有极少枝点的近以线型的。直链淀粉的分子量通常在105到106之间,尽管它可能会随着品种不同而变化。支链淀粉的构成是高度分支的分子,其分子量通常在107到108之间。
上述的蜡状品种也可以用作基础淀粉。本文中使用的术语蜡状淀粉是指包括含不超过约10%,特别是不超过约5%,更特别是不超过约3%,最特别是不超过约1%重量的直链淀粉的淀粉。这种淀粉必须使用本领域已知的方法被脱掉分支,以使产生的淀粉材料是显著的直链的,特别是至少60%,更特别是至少70%的直链,以链数计算。脱掉分支材料的链的长度也必须保持在至少约为10,特别是至少约为15,更特别是至少约为20的平均聚合度。
脱掉分支可以通过任何本领域的已知方法来实现,特别是通过使用一种能够裂开淀粉α-1,6-键的酶。特别适合的酶包括内-α-1,6-D-葡萄糖水解酶,特别是支链淀粉酶和异淀粉酶。
淀粉可以使用本领域已知的任何改性方式来进行改性,包括物理的、化学的改性和/或酶催化改性,以实现希望的的性质和功能。
物理改性的淀粉,诸如剪切的淀粉,或在以WO95/04082为代表的专利族中描述的热抑制的淀粉,可以适用于此。
化学改性的产品也适用,包括但不限于,交联的、乙酰化的和有机酯化的、羟乙基化和羟丙基化的、磷酸化和无机酯化的那些。同样适用的是阳离子型的、阴离子型的、非离子型的、以及两性离子型的、以及它们的琥珀酸酯和取代的琥珀酸酯衍生物。这些改性在本领域中是已知的,例如在Modified Starches: Properties and Uses,Ed.Wurzburg,CRC Press,Inc.,Florida(1986)中披露的。
来自任何淀粉的转化产品,包括通过氧化、酶转化、水解、加热和或酸糊精化制备的流化淀粉或稀煮沸淀粉,热和或剪切产品也可适用于此。
含有直链淀粉的淀粉在使用前必须被凝胶化。特别适合的是预胶凝化淀粉,这在本领域是已知的并且披露于例如美国专利No.4,465,702;5,037,929;5,131,953以及5,149,799。预胶凝化淀粉的常规程序也是本领域技术人员已知的,并且披露于例如第XXII章的“Production and Use of Pregelatinized Starch”,Starch:Chemistry and Technology,第III卷,Industrial Aspects,由R.L.Whistler和E.F.Paschall编辑,Academic Press,New York 1967。或者,在用于组合物之前,淀粉可以被加热直到胶凝化出现。
具有适用于本发明的性质的任何淀粉或淀粉混合物可以通过任何本领域的已知方法来纯化以除去淀粉的源自多聚糖或在处理过程中产生的特征和颜色。处理淀粉的适当纯化方法披露于以EP554818(Kasica等)为代表的专利族中。碱洗技术以及漂白方法,对于以粒状的或预胶凝化形式应用的淀粉也是有效的,并且披露于以US4477480(Seidel)和5187272(Bertalan等)为代表的专利族中。
特别适合的淀粉是高直链淀粉的淀粉、阳离子型的含直链淀粉的淀粉以及预胶凝化的含直链淀粉的淀粉。
淀粉组份可以是单一的淀粉、改性淀粉的混合物,或改性淀粉和天然淀粉的混合物。混合物可以特别有效地降低组合物的成本或者更容易实现多种希望的性质和功能。
通常,含直链淀粉的淀粉可以以保留型组合物或以洗去型组合物应用在头发上。该组合物可以是包括局限于摩丝、凝胶、润发油、蜡、气雾剂或其他喷雾剂、乳液或液体在内的本领域的任意形式。该组合物可以作为正常头发的保养配方的部分应用或者特别地被加入以保护头发的人工色彩。该组合物可以含有本领域已知的多种其他成分并且具有附加的功能,诸如造型。
为了多种原因包括但不限于造型和/或调理头发,可以加入任选的成分。该任选的成分包括但不限于,抗氧化剂、调理剂、造型剂、聚合物、润肤剂、保湿剂、湿润剂、增美剂(aesthetic enhancers)、乳化剂和表面活性剂、增稠剂、UV防护剂、以及增粘剂、蜡、树脂、树胶、柔软剂、发泡剂、推进剂、防腐剂、硅酮和香料(芳香剂)。
特别适合的调理剂可以包括但不限于单独的polyquaternium化合物和它们的混合物以及其它调理剂。适合的聚季鎓化合物例子包括Polyquaternium-4和Polyquaternium-10。
特别适合的造型剂可以包括但不限于造型聚合物和通常用于所有类型的造型产品诸如摩丝、凝胶、气雾剂型头发喷雾剂、非气雾剂型头发喷雾剂、润发油、蜡等中的其他造型成分。
该造型聚合物可以包括但不限于下述单独使用或混合使用的聚合物:改性的谷物淀粉、辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁氨基乙基酯共聚物、丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物、丙烯酸酯共聚物、聚苯乙烯磺酸钠、VA/巴豆酸酯/新癸酸乙烯基酯共聚物以及聚氨基甲酸酯-14(和)2-氨基-2-甲基-1-丙醇-丙烯酸酯共聚物。
该任选的成分通常以较少的量加入,尤其总共是低于基于淀粉成分重量的约30%。对任选的组分的仅有的限制是组合物保持用于头发或其他角蛋白纤维的相容性或安全性。
通常淀粉的用量在约0.25%到约10%的范围内,特别在约0.5%到约5%,更特别是从约1%到约3%,以组合物的重量计算。其可以使用任何本领域已知技术被加入组合物中,包括与或不与其它组分一起简单地加入水中,或通过加热煮出淀粉,如果其未被预胶凝化。
使用本领域通常的方法将含直链淀粉的淀粉组合物加在染了色的头发上。该组合物以溶液或分散体形式(也就是不以干的形式)被应用在染了色的头发上。该组合物可以但不限于是油状的或基于醇的洗液、乳剂、以及水或水-醇分散体、特别是水分散体形式。
如果以洗去型组合物应用,该组合物应该在使用香波前不久、或在使用香波过程以后,诸如在调理过程中使用。洗去型组合物在刚刚用过之后就被洗去。洗去型组合物可以包括但不限于香波前处理剂、乳膏洗涤剂和调理剂。一种特别适合的洗去型调理剂是在使用香波前不久使用,并且允许在使用香波前变干。
相比之下,保留型组合物是在其他一些时间使用的,通常是在普通的头发护理期间。保留型组合物在使用后不马上从头发上洗去并且通常会待在头发上直到下一次洗发。
含直链淀粉的淀粉组合物也可以用于其他染了色的角蛋白纤维,以保护它不褪色。这样的纤维包括用于本领域已知多种用途的天然和人造纤维诸如织物和地毯。
使用有效量的含直链淀粉的淀粉组合物以稳定头发上的人造色彩,这样它的颜色能长期地保真。
实施例
以下介绍的实施例进一步举例说明和解释本发明,并且在任何方面都不应被看作是限制。所有使用的百分比都是以重量/重量为基础的。
实施例1:检测褪色的方法
全程使用已经被漂白一次并且永久烫发(直发)的10英寸长大约1英寸宽含有4.5克欧洲中等的褐色头发的头发样本。这些头发样本用一种提供“永久”染发的商业染发套盒依照套盒中的说明书进行染色。
这些头发样本中的一份是干的并且在按照染发套盒说明后保持是干的(0次洗涤)。这些头发样本中的一份经过3个清洗周期(3次洗涤)。这些头发样本中的一份经过5个清洗周期(5次洗涤)。这些头发样本中的一份经过7个清洗周期(7次洗涤)。这些头发样本中的一份经过10个清洗周期(10次洗涤)。这5个样本包含将被称作褪色谱的要素,在其中它们被示范在10次连续清洗周期的过程中由清洗导致的褪色的一个色彩结果谱中。
清洗周期是如下定义的。样本在大约5.67升/分钟流动的自来水中于35-38℃洗涤30秒。将1ml Prell香波用于样本并且按摩入头发15秒。然后该样本在自来水中进一步洗涤30秒。然后悬挂该样本并使其变干。
头发样本用SuperiorPermanent Color Kit(RR06)或Schwarzkopf Professional Igora 4-88处理。在评判人员面前呈现一对样本,并且让他判断这一对的红色程度是否不同。将样本对的每种排列都呈现给评判人员。
表1
这个表证明评判人员能够在连续清洗周期过程中以不够红的形式察觉清洗导致的褪色。这与消费者对染发套盒的体验一致。它还证明评判人员能够在染过的头发中区别出由3次清洗周期导致的褪色。
当测试保护色彩聚合物的有益效果时,在清洗周期中加入了一个附加步骤。在聚合物合并入保留型产品的情况下,加入一个附加步骤以使用保留型产品,并且在清洗前使它变干。在聚合物合并入洗去型调理产品的情况下,下述附加步骤被加入了清洗周期。在头发样本上使用1ml洗去型调理剂并且按摩15秒。然后在将该头发样本弄干之前洗涤30秒。用于测试保护色彩聚合物有益效果的头发样本经过了10次清洗周期。这些样本将被作为测试样本。
在这10次清洗周期的最后,将含有褪色谱的样本呈现给评判人员,并且让其判断褪色谱中哪个样本与测试样本的颜色最密切接近。这一方法陈述如下。在10次清洗周期的过程中,在每个清洗周期之间使用含有“聚合物#1”的保留型产品,显示在只有3次没有使用含有“聚合物#1”的保留型产品清洗周期之后观察到了通常的褪色。在这个方面更低#的清洗周期与更好的色彩保护相对应。
实施例2:保留型产品的制备
下述实施例证明用于评价多种用于保留型用品的聚合物的有益效果的非气雾剂型头发喷雾剂的制备。诸如遮光剂(例如:甲氧基肉桂酸辛基酯、二苯甲酮-3等)和抗氧化剂(例如:抗坏血酸)的附加成分也可以被加入这一配方中以保护免受光导致的褪色。
将2克聚合物分散于49克水中。在那些聚合物不容易在冷水中分散的情况下,该聚合物通过将水加热到90℃并且在加入聚合物时搅拌30分钟来分散。随着搅拌将49克乙醇加入冷的含水聚合物分散体中。将产生的混合物导入装配有一个标准非气雾剂型头发喷雾剂阀和促动器的标准非气雾剂型头发喷雾剂容器内。下述表列出了所使用的各种聚合物。对于每种聚合物,按照这一方法制备非气雾剂型头发喷雾剂。
表2
Id# |
聚合物 |
聚合物组成 |
LO1 |
改性的谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
LO2 |
Polyquaternium-4/磷酸羟丙基淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
LO3 |
阳离子型谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
LO4 |
改性的阳离子型谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
LO5 |
疏水谷类改性淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
LO6 |
谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
LO7 |
CWS凝聚的谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
LO8 |
酶切的蜡状玉米淀粉 |
短链直链淀粉 |
LO9 |
马铃薯淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
LO10 |
CWS谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
LO11 |
磷酸羟丙基淀粉 |
支链淀粉 |
LO12 |
蜡状玉米淀粉 |
支链淀粉 |
LO13 |
Polyquaternium-16 |
阳离子型丙烯酸酯 |
LO14 |
Polyquaternium-16 |
阳离子型丙烯酸酯 |
LO15 |
Polyquaternium-4 |
阳离子羟乙基纤维素 |
LO16 |
Polyquaternium-4 |
阳离子羟乙基纤维素 |
LO17 |
辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁氨基乙基酯共聚物 |
丙烯酸酯共聚物 |
LO18 |
聚氨基甲酸酯-14和AMP丙烯酸酯共聚物 |
丙烯酸酯和聚氨基甲酸酯 |
LO19 |
聚苯乙烯磺酸钠 |
聚苯乙烯磺酸钠 |
LO20 |
不含聚合物 |
-- |
实施例3:洗去型调理剂的制备
下表列出在用于测试各种聚合物的头发色彩保护效果的标准洗去型调理剂原型中存在的组分。诸如遮光剂(例如:甲氧基肉桂酸辛基酯、二苯甲酮-3等)和抗氧化剂(例如:抗坏血酸)的附加成分也可以被加入这一配方以保护免受光导致的褪色。
表3
组分 |
浓度 |
水 |
QS |
EDTA |
0.15 |
Amodimethicone(和)牛脂三甲基铵氯化物(和)壬苯醇醚-10 |
3 |
丁二醇 |
3 |
甘油 |
2 |
十六碳烷基三甲基氯化铵(25%) |
3.5 |
Cetearyl醇 |
2 |
聚二甲基硅氧烷(100厘沲) |
1 |
环聚二甲基硅氧烷 |
3 |
聚二甲基硅氧烷共聚多元醇 |
1 |
丙烯酰二甲基牛磺酸酯/Beheneth-25异丁烯酸交联聚合物 |
0.5 |
聚合物(固体) |
2 |
将水、聚合物(当存在时)、EDTA、Amodimethicone(和)牛脂三甲基铵氯化物(和)壬苯醇醚-10、丁二醇、甘油、十六碳烷基三甲基氯化铵(25%)混合并加热到90℃以形成A相。将Cetearyl醇、聚二甲基硅氧烷共聚多元醇、和环聚二甲基硅氧烷100厘沲混合并加热到90℃以形成B相。
随着搅拌将B相缓慢加入A相。然后让该材料冷却至50℃再边搅拦边向其中加入DC345。最后,加入丙烯酰二甲基牛磺酸酯/Beheneth-25异丁烯酸交联聚合物并彻底地分散。
以这种方法制备的乳剂产生与常规的洗去型调理产品一致的流变学性质。将下述聚合物掺入洗去型调理剂中-
表4
ID# |
聚合物 |
聚合物组成 |
RO1 |
改性的谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
RO2 |
Polyquaternium-4/羟丙基淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
RO3 |
阳离子型谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
RO4 |
改性的阳离子型谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
RO5 |
Exp 3 |
直链淀粉/支链淀粉 |
RO6 |
CWS凝聚的谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
RO7 |
CWS谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
RO8 |
磷酸羟丙基淀粉 |
支链淀粉 |
RO9 |
不含聚合物 |
-- |
实施例4:保留型产品对头发色彩保护有益效果的评价
用实施例1中描述的方法测试保留型非气雾剂头发喷雾剂的保护头发色彩的有益效果。通过非气雾剂型泵向样本的每一面完全喷施三次。
8位评判人员对每种保留型产品的评价结果呈现在下表中。ID#后面的(
*)表示既有对
产品又有对Schwarzkopf产品的观察结果,反之没有(
*)的表示只有对Schwarzkopf产品的观察结果。该栏呈现了在实施例1中描述的褪色谱中的#样本。每格里的数目与认为经10次保留处理/清洁周期后测试样本的颜色与褪色谱中样本颜色最相配评判人员的数目相对应。例如,所有8名评判人员认为经10次LO1处理和清洗的头发样本显示了没有进行保留处理的5次清洁周期后所观察到的褪色。
表5
Id# |
聚合物 |
聚合物组成 |
0 |
3 |
5 |
7 |
10 |
LO1* |
改性的谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
8 |
|
|
LO2* |
Polyquaternium-4/磷酸羟丙基淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
1 |
6 |
1 |
|
LO3* |
阳离子型谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
1 |
7 |
|
|
LO4* |
改性的阳离子型谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
6 |
2 |
|
|
LO5 |
疏水改性的淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
1 |
6 |
1 |
|
LO6 |
谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
6 |
2 |
|
LO7* |
CWS凝聚的谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
8 |
|
|
LO8 |
酶切的蜡状玉米淀粉 |
直链淀粉 |
|
|
4 |
4 |
|
LO9 |
马铃薯淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
6 |
2 |
|
LO10* |
CWS谷类淀粉 |
直键淀粉/支链淀粉 |
|
6 |
2 |
|
|
LO11* |
磷酸羟丙基淀粉 |
支链淀粉 |
|
|
|
|
8 |
LO12 |
蜡状玉米淀粉 |
支链淀粉 |
|
|
|
|
8 |
LO13* |
Polyquaternium-16 |
阳离子丙烯酸酯 |
|
|
|
|
8 |
LO14 |
Polyquaternium-16 |
阳离子丙烯酸酯 |
|
|
|
|
8 |
LO15* |
Polyquaternium-4 |
阳离子羟乙基纤维素 |
|
|
|
|
8 |
LO16 |
Polyquaternium-4 |
阳离子羟乙基纤维素 |
|
|
|
|
8 |
LO17 |
辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁氨基乙基酯共聚物 |
丙烯酸酯共聚物 |
|
|
|
|
8 |
LO18 |
聚氨基甲酸酯-14和AMP丙烯酸酯共聚物 |
丙烯酸酯和聚氨基甲酸酯 |
|
|
|
|
8 |
LO19* |
聚苯乙烯磺酸钠 |
聚苯乙烯磺酸钠 |
|
|
|
|
8 |
LO20* |
不含聚合物 |
- |
|
|
|
|
8 |
选择较小数字的评判人员人数更多的保留型产品表示更好的保护染色性能。
首先,这些数据证明代表不含聚合物的保留型的乙醇/水溶液无论如何也不提供色彩保护有益效果(LO20)。该数据显示不同的持久染发产品的褪色是可以观察到的。此外,它证明当聚合物从保留型产品(LO1-LO10)中释放出来时能提供色彩保护的有益效果。同样,该数据显示实验的那些中只有淀粉聚合物能提供那样的有益效果(LO1-LO10)。最后,含有直链淀粉的淀粉聚合物是关键(LO1-LO10与LO11-12比较)。
实施例5:洗去型产品的发色保护有益效果的评价
依照实施例1中描述的方法测试洗去型调理剂对色彩保护的有益效果。将8位评判人员对每种洗去型产品的评价结果呈现在下表中。ID#后面的(*)表示既有对产品又有对Schwarzkopf产品的观察结果,反之没有(*)的表示只有对Schwarzkopf产品的观察结果。该栏呈现了在实施例1中描述的褪色谱中的#样本。每格里的数目与认为经10次保留处理/清洁周期后测试样本的颜色与褪色谱中样本颜色最相配评判人员的数目相对应。例如,所有8名评判人员认为经10次RO1处理和清洗的头发样本显示了没有进行保留处理的5次清洁周期后所观察到的褪色。
表6
ID# |
聚合物 |
聚合物组成 |
0 |
3 |
5 |
7 |
10 |
RO1* |
改性的谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
8 |
|
|
RO2 |
Polyquaternium-4/羟丙基淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
6 |
2 |
|
RO3 |
阳离子型谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
7 |
1 |
|
RO4 |
阳离子型谷类改性淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
2 |
6 |
|
RO5 |
谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
1 |
7 |
|
RO6* |
CWS凝聚的谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
7 |
1 |
|
RO7* |
CWS谷类淀粉 |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
1 |
7 |
|
|
RO8* |
磷酸羟丙基淀粉 |
支链淀粉 |
|
|
|
6 |
2 |
RO9 |
CWS谷类淀粉(0.5%) |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
|
2 |
5 |
1 |
RO10 |
CWS谷类淀粉(3%) |
直链淀粉/支链淀粉 |
|
1 |
7 |
|
|
RO11 |
不含聚合物 |
- |
|
|
|
7 |
1 |
首先,这些数据证明调理剂基底本身(RO11)呈现一些色彩保护的有益效果。该数据显示不同的持久染发产品的褪色是可以观察到的。此外,它证明聚合物能够增强洗去型产品(RO1-RO8)的色彩保护的有益效果。同样,该数据证明淀粉聚合物必须含有相当水平的直链淀粉是关键(RO1-RO7与RO8比较)。最后,该数据证明最好的色彩保护有益效果是由含量大于约0.5%的含有直链淀粉的淀粉聚合物实现的。