DE2928364A1

DE2928364A1 - Verfahren zur bestimmung der ionischen aufladung der oberflaeche von keratinfasern

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Publication number: DE2928364A1
Application number: DE19792928364
Authority: DE
Inventors: Pierre Bore; Arnaud De Labbey
Original assignee: LOreal SA
Current assignee: LOreal SA
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1979-07-13
Publication date: 1980-04-10
Also published as: GB2027195B; CH640637A5; IT7968457A0; GB2027195A; CA1118669A; US4421859A; IT1120999B; DE2928364C2; US4353708A

Description

J. RBITSTÖTTER ' ®~ W. KINZBBACH

PBOF. DR. DR. DIPL. ING. DR. PHIU DIPL. CHBM.

W. BUNTE 0958-197Θ) K. P. HÖLLBR

DR. ING. DR. RER. NAT. DIPL. CHBM.

TBLBFONl (080) 37 OB 83 TELBXl B2J52O8 IBAR D

BAUBRBTRASSB 22, BOOO MÜNCHEN 40 j

München, den 13.7.79 M/20 197

L'OREAL

14, rue Royale

F-75008 Paris (Frankreich)

Verfahren zur Bestimmung der ionischen Aufladung der Oberfläche von Keratinfasern

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ORIGINAL INSPECTED

Bekanntlich ist es wünschenswert, bei der Beratung und An- ; leitung von Kunden zur Auswahl von Haarbehandlungsprodukten,
die vollständig befriedigend sein sollen, genau den Zustand : des Haars zu kennen, so wie er insbesondere von verschiedenen

möglicherweise zuvor durchgeführten Behandlungen bestimmt

ι ist. Für den Praktiker kann es sich auch als brauchbar er- J

weisen, während verschiedener kosmetischer Behandlungen ' (Dauerwellungen, Bleichungen, Färbungen) zu überprüfen, ob
die Anwendungen und Spülungen zufriedenstellend durchgeführt ι

ι

ί wurden. Dies erfolgt durch Beurteilung bestimmter Charakter- ! istika des Haars. !

I

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß das Haar in f Abhängigkeit von vorhergegangenen kosmetischen Behandlungen i ι

; des Haars drei unterschiedliche ionische Aufladungszustände j

; ί

aufweisen kann: [

! Eine ionische (-) Aufladung, insbesondere im Fall von ge- J

) t

bleichtem Haar, das keiner nachfolgenden Behandlung unter-

I zogen wurde;

eine ionische (+) Aufladung, insbesondere im Falle von Haar,
das mit einem kationischen Polymeren überzogen wurde, unabhängig davon, ob das Haar zuvor gebleicht wurde;

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ORIGINAL

einen ionisch neutralen Aufladungszustand, der so definiert i ist, daß im Falle eines natürlichen Haars keinerlei Behandlung erfolgt ist, welche den ionischen Aufladungszustand des Haars modifizieren könnte.

Die Erfindung betrifft einen colorimetrischen Test, der auf Unterschieden hinsichtlich der Affinität saurer, basischer oder neutraler Farbstoffe beruht, die bei Haaren mit vorgegebener ionischer Aufladung und bei einem bestimmten pH auftreten. Insbesondere erlaubt die Erfindung die Durchführung eines vereinfachten colorimetrischen Tests, der leicht durchzuführen ist und es jedermann, selbst Laien auf dem Gebiet der Labortechnik, ermöglicht, die ionische Aufladung von Haar zu bestimmen, während einer kosmetischen Behandlung den zufriedenstellenden Verlauf der Anwendung und Spülung zu überprüfen oder Kunden über die am besten geeigneten kosmetischen Produkte zu informieren. Die Erfindung erlaubt darüberhinaus die Durchführung eines colorimetrischen Laboratoriumstests, der nicht nur die Bestimmung der ionischen Aufladung des Haars erlaubt, sondern auch eine genaue und zuverlässige Bestimmung des Aufladungsgrads ermöglicht.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Bestimmung der ionischen (-)Aufladung, der ionischen (+) Aufladung und des ionisch neutralen Aufladungszustands der Oberfläche von Keratinfasern und insbesondere von menschlichem Haar, wobei der ionisch neutrale Aufladungszustand als Zustand eines natürlichen Haars definiert ist, das keinerlei Behandlung unterzogen wurde, die zu einer Modifizierung des Auf ladung SÄUsSiaiides führen könnte, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man aus einem zu untersuchenden Haarvolumen mindestens eine Haarprobe entnimmt, auf die entnommene Haarprobe eine Lösung mit saurem pH einwirken läßt, welche mindestens einen sauren oder basischen Farbstoff enthält, und anschließend feststellt, ob sich die Farbe der Lösung verändert hat. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen

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Verfahrens als vereinfachter Test erfolgt die Bewertung der Farbänderung visuell. Wenn dagegen das erfindungsgemäße Verfahren als Labortest angewendet werden soll, werden die Veränderung der Färbung und als Folge der Farbstoffverbrauch

! in der mit dem Haar in Kontakt gebrachten Lösung mit Hilfe

j einer klassischen spektrophotometriscihen Messvorrichtung

I bestimmt.

Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, die Kontaktzeit zwischen der Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) und der Haarprobe kurz zu halten, um insbesondere Komplikationen im Hinblick auf ein Wandern des Farbstoffs in das Innere des Haars zu vermeiden. Man wendet vorteilhaft Kontaktzeiten in der Größenordnung von 30 sek. bis 3 min. an. Diese Zeitspanne muß nicht eingehalten werden und man kann eine Kontaktzeit wählen, die wesentlich außerhalb dieses Bereichs liegt, ohne daß der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Um zuverlässige Ergebnisse zu erzielen, ist es wichtig, das Haar mit einer Waschlösung auf der Grundlage einer nichtionischen oberflächenaktiven Verbindung ausreichend zu reinigen Die nicht-ionische oberflächenaktive Verbindung ist vorzugsweise nicht schäumend und besitzt eine ausreichende Detergenswirkung.

Die Entnahme der Haarproben kann auf jegliche geeignete Weise

j erfolgen. Wenn man mehrere Haarproben entnimmt, so wird dies so durchgeführt, daß die Proben im wesentlichen jeweils dasselbe Haargewicht aufweisen. Zur Ausführung der Erfindung als vereinfachter Test ist bevorzugt, wenn die Haarprobe

¹ 3 3

mit 0,25 cm bis 1 cm der Lösung des Farbstoffs (der Farb-

j stoffe) in Kontakt gebracht wird. Die Konzentration an Farbstoff (en) in der Lösung beträgt vorzugsweise 0,005 und 0,02

Gew.-%.

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Nach der ersten Ausführungsform der Erfindung als vereinfachter ι Test bringt man mindestens eine Haarprobe mit einer einzigen Lösung mit saurem pH von zwei Farbstoffen mit unterschiedlicher Färbung in Kontakt. Diese zwei Farbstoffe sind so gewählt, daß man zwei unterschiedliche Nuancen der anfänglichen Färbung der Lösung erhält, eine Nuance der Färbung in Gegenwart von Haar mit ionischer (+) Aufladung und eine andere Nuance in Gegenwart von Haar mit einer ionischen (-) Aufladung, wobei in Gegenwart von natürlichem Haar, (ionisch neutrale Aufladung) die anfängliche Färbung beibehalten wird. : Vorzugsweise handelt es sich bei einem der zwei Farbstoffe in j der Mischung um einen sauren Farbstoff, während es sich beim anderen um einen basischen Farbstoff handelt.

Als Beispiel für eine Mischung eines sauren Farbstoffs und eines basischen Farbstoffs mit saurem pH, mit deren Hilfe die ionische (+) oder (-) Aufladung, oder der ionisch neutrale Aufladungszustand von Haar bestimmt werden kann, läßt sich das

1-[N*(Y~:Aminopropyl) ] -amino-4- [N '- (methyl) ] -aminoanthrachinon (basischer Farbstoff, in der nachstehenden Tabelle II angegeben) in Mischung mit dem"Rouge Kiton Solide R", "Color Index" Nr. 14 905 (in der nachstehenden Tabelle I aufgeführt als saurer Farbstoff) nennen.

Wenn man lediglich die ionische Aufladung des Haars und nicht deren Aufladungsgrad bestimmen will, reicht es bei dieser ersten Ausführungsform aus, eine einzige Haarprobe zu entnehmen, die man mit der Lösung der zwei Farbstoffe in Kontakt bringt, um das Vorzeichen der ionischen Aufladung des Haars zu bestimmen. Der pH der Lösung der zwei sauren bzw. basischen Farbstoffe liegt vorzugsweise zwischen 0,5 und 7, besonders bevorzugt beträgt er ungefähr 1,8.

In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung als einfacher Test, bestimmt man ^ die ionische (+) oder (-) Aufladung oder den ^: ionischen neutralen Aufladungszustand von Haar mit Hilfe von zwei Lösungen von Farbstoffen mit saurem pH, die jeweils mit i mindestens einer zu untersuchenden Haarprobe in Kontakt gebracht werden. Die eine der zwei Lösungen, welche mindestens einen sauren Farbstoff enthält, ist in der Lage, ihre Färbung in Gegenwart von Haar mit ionischer (+) Aufladung zu ändern. Die zweite Lösung, welche mindestens einen basischen Farbstoff enthält, ist in der Lage, ihre Färbung in Gegenwart von Haar mit ionischer (-) Aufladung zu ändern. Der pH der zwei Lösungen ist so eingestellt, daß die anfängliche Färbung jeder Lösung in Gegenwart von natürlichem Haar (ionisch neutraler Aufladungszustand) unverändert bleibt. Der pH der Lösung, welche mindesten^ einen basischen Farbstoff enthält, liegt zwischen 0,5 und 7 und beträgt vorzugsweise ungefähr 1,8. Die Lösung, welche mindestens einen sauren Farbstoff enthält, wird bei einem pH zwischen ungefähr 1 und 7, vorzugsweise bei einem pH von ungefähr 3,5, angewendet.

Bei dieser zweiten Ausführungsform kann man ausgehend von zwei mit den zwei genannten Färbelösungen in Kontakt gebrachten Haarproben die ionische (+) oder (-) Aufladung oder den ionisch neutralen Aufladungszustand bestimmen. Wenn man jedoch nicht nur den ionischen Aufladungszustand des Haars bestimmen möchte, sondern auch den Aufladungsgrad, so kann man die gefärbte Lösung des sauren Farbstoffs, welche die Haarprobe enthält, mit einer Eichserie derselben gefärbten Lösung vergleichen. Man kann aber auch umgekehrt die gefärbte Lösung auf der Grundlage des basischen Farbstoffs, welche eine Haarprobe enthält, mit einer Eichserie derselben gefärbten Lösung vergleichen.

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Beim vereinfachten Test lassen sich die ionisch (+) oder (-) Aufladung oder der ionisch neutrale Aufladungszustand des Haars bestimmen, indem man zwei Proben herstellt, von denen die eine die qef ärbte Lösung auf der Grundlage des sauren Farbstoffs in Kontakt mit der zu untersuchenden Haarporbe enthält und die andere die gefärbte Lösung auf der Grundlage des basischen Farbstoffs in Kontakt mit einer anderen Haarprobe enthält. Wenn bei diesen zwei Proben keinerlei Entfärbung zu bemerken ist, so .".Läßt sich daraus schließen, daß das untersuchte Haar natürliches Haar in ionisch neutralem Aufladungszustand ist. Wenn dagegen eine Entfärbung oder Verfärbung der Probe, welche die Lösung auf der Grundlage des sauren Farbstoffs enthält, beobachtet wird, läßt sich daraus schließen, daß das Haar eine ionische (+) Aufladung aufweist. Falls schließlich eine Entfärbung oder Verfärbung der Probe, welche die Lösung auf der Grundlage des basischen Färbstoffs enthält, festgestellt wird, steht dies dafür, daß das untersuchte Haar ionisch (-) aufgeladen ist.

Nach einer ersten Variante enthält die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (+) Aufladung des Haars beim vereinfachten Test einen einzigen sauren Farbstoff. In der nachfolgenden Tabelle I sind saure Farbstoffe aufgeführt, die hierbei vorzugsweise verwendet werden.

Nach einer zweiten Variante enthält die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung des ionischen (+) Zustands des Haars beim vereinfachten Test eine Mischung aus zwei sauren Farbstoffen mit unterschiedlichen Farben. Als Beispiel für eine Mischung von zwei sauren Farbstoffen kann man eine Mischung aus Phthalocyanin (Color Index Nr. 74.220), das blau gefärbt ist und aus " Rouge Kiton Solide R" (Color Index Nr. 14.905) nennen. Die Mischung dieser zwei Farbstoffe ist blauviolett. Diese Färbung wird in Gegenwart natürlicher, unbehandelter Haare (ionisch neutraler Aufladungszustand) beibehalten. Die

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Mischung verfärbt sich von blauviolett nach rosarot in Gegenwart von Haar mit ionischer (+)-Aufladung.

Nach einer dritten Variante enthält die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (+) Aufladung des Haars beim vereinfachten Test gleichzeitig einen sauren Farbstoff und einen neutralen Farbstoff. Bei den brauchbaren neutralen Farbstoffen kann es sich um solche der nachfolgenden Tabelle III handeln.Zur Herstellung einer derartigen gefärbten Lösung kann man einen neutralen roten Farbstoff, beispielsweise das 3-Nitro-4-[N-(ß-hydroxyäthyl)]-aminophenol (in der j nachfolgenden Tabelle II unter der Color Index Nr. erwähnt) mit dem "Violet Ext D und C" (Tabelle I) vermischen. Die Farbe dieser Mischung ist violett. Wenn sich das Haar in einem neutralen Aufladungszustand befindet, bleibt die Färbung der Mischung violett. Falls dagegen das Haar ionisch (+) aufgeladen ist, verfärbt sich die Mischung von violett nach rot.

Nach einer ersten Variante kann die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (-) Aufladung des Haars beim vereinfachten Test einen einzigen basischen Farbstoff enthalten. In der nachstehenden Tabelle II ist eine Aufstellung basischer Farbstoffe enthalten, die vorzugsweise eingesetzt werden.

Nach einer zweiten Variante enthält die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (-) Aufladung des Haars beim vereinfachten Test zwei basische Farbstoffe

mit unterschiedlichen Färbungen. Als Mischung zweier basischer j Farbstoffe kann man das "Astracyanin B" (Color Index Nr. 42 705) j dessen Farbe blau ist und das "Rouge Deorline Brilliant 4G" j nennen. Die anfängliche Färbung der Mischung ist violett. Diese j Mischung verfärbt sich in Gegenwart von Haar mit ionischer (-) Aufladung (beispielsweise gebleichtem Haar) von violett nach

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Nach einer dritten Variante enthält die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (-) Aufladung des Haars beim vereinfachten Test gleichzeitig einen basischen Farbstoff und einen neutralen Farbstoff mit unterschiedlichen Färbungen. Als Beispiel kann man das 2-Nitro-p-phenylendiamin (neutraler gelber Farbstoff, in der TabelleHI aufgeführt) in Mischung mit dem 1-N-( γ-ΐ Aminopropyl) ] -amino-4- [N¹ τ (methyl) ]-aminoanbhrachinon (basischer Farbstoff, in der Tabelle II aufgeführt) nennen. Die Färbung der Mischung ist grün. Diese Färbung bleibt grün bei Haaren, die sich in einem ionisch neutralen Aufladungszustand befinden. Dagegen färbt sich die Mischung von grün nach gelb, wenn sie mit Haar mit ionischer (-) Aufladung in Kontakt gebracht wird.

Wenn man eine gefärbte Lösung verwendet, die entweder einen einzigen basischen Farbstoff oder einen einzigen sauren Farbstoff enthält, erfolgt die Bestimmung der ionischen (+) oder (-) Aufladung des Haars nicht durch eine Beobachtung der Verfärbung der anfänglichen Färbung, sondern durch eine Entfärbung,!

i vorausgesetzt, daß beispielsweise der Kontakt der Lösung mit dem sauren Farbstoff mit Haar mit ionisch (+) Aufladung zu einer Absorption des Farbstoffs auf der Oberfläche des Haars führt und somit eine Verarmung der Lösung an saurem Farbstoff zur Folge hat. Aufgrund dieser Tatsache wird die Konzentration an Farbstoff in der Lösung so gewählt, daß die verwendete Haarprobe in der Lage ist, zu einer merklichen Abnahme des Farbstoffs in der Lösung bei maximaler ionischer Aufladung zu führen. Um die Beobachtung der Entfärbung zu erleichtern, erweist es sich als vorteilhaft, die Lösung des Farbstoffs, welche die Haarprobe enthält, mit einer Vergleichslösung desselben Farbstoffs zu vergleichen.

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Bei der Ausführung der Erfindung als colorimetrischer Labortest, bei dem man durch Spektrophotometrie die Abnahme des
Farbstoffs in der in Kontakt mit der Haarprobe gebrachten
Lösung mißt, stellt man zur Bestimmung des Aufladungsgrads (+) des Haars eine Lösung mit saurem pH her, welche einen sauren Farbstoff enthält, der ausgewählt ist unter den in der nachfolgenden Tabelle I aufgeführten sauren Farbstoffen. Man bevorzugt die Verwendung des sauren Farbstoffs "Violet Ext. D und C". Der pH der Lösung des sauren Farbstoffs "Violet Ext. D und C" beträgt ungefähr 3,5.

Zur Bestimmung des Grads der Aufladung (-) bei diesem Labortest stellt man eine Lösung mit saurem pH her, welche einen einzigen basischen Farbstoff enthält. Dieser ist ausgewählt unter den in der nachfolgenden Tabelle II aufgezählten basischen Farbstoffen. Bevorzugt verwendet man den basischen Farbstoff
"Methylenblau Codex" (Bleu de methylene Codex). Die Lösung
des Farbstoffs Methylenblau Codex weist einen pH von ungefähr 1,8 auf.

Nachstehend sind einige Beispiele zur Erläuterung eines vereinfachten erfindungsgemäßen colorimetrischen Tests gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Ebenfalls beschrieben sind zwei colorimetrische Labortests. Bei einem dieser Labortests läßt sich der Aufladungsgrad (+) des Haars bestimmen, beim anderen läßt sich der Aufladungsgrad (-) bestimmen.

Beim vereinfachten colorimetrischen Test nach der zweiten
Ausführungsform der Erfindung bringt man die zu untersuchenden Haarproben mit zwei gefärbten Lösungen in Kontakt. Mit der
einen Lösung läßt sich die ionische Aufladung (-) bestimmen, mit der anderen die ionische (+) Aufladung. Eine der zwei
Lösungen enthält alleine das Methylenblau Codex (basischer
Farbstoff, in der Tabelle II aufgeführt), und die zweite Lösung enthält alleine "Red Nr. 4 F D C" (in der Tabelle I aufgeführter

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saurer Farbstoff). Man verwendet den basischen Farbstoff bei einem pH von 1,8 und den sauren Farbstoff bei einem pH von 3,5. Man entnimmt Haarproben von verschiedenen Bereichen des Haars, die entweder natürlich sind, d.h. keinerlei Behandlung unterworfen wurden, die zu einer Modifizierung des ionischen Aufladungszustands führen könnte, oder die zuvor einer Behandlung, beispielsweise einer Dauerwellung, einer Bleichung oder einer Färbung unterzogen wurden und ein kationisches Polymeres aufweisen, das ihren ionischen Aufladungszustand modifiziert hat.

Auf die nachfolgende Weise wird eine ionische Aufladung als maximale Aufladung des Haars definiert:

: Bei Haaren mit ionischer (+) Aufladung entspricht der Zustand

! maximaler Aufladung gebleichtem Haar auf dem 2 bis 3 Gew.-%

j (bezogen auf das Gewicht des Haars) eines kationischen PoIy-

I nieren fixiert ist;

j bei Haar mit ionischer (-) Aufladung entspricht der Zustand ! maximaler Aufladung stark gebleichtem Haar, das eine Alkalilöslichkeit (S.A.) von 25 bis 30 % aufweist.

Für jeden Farbstoff wird eine Absorptionsskala von 0 bis 100 % definiert. Der Wert 0 entspricht dem Fall, daß der Farbstoff mit einer Probe von natürlichem, nicht behandeltem Haar in Kontakt gebracht wird. Der Wert 100 % auf der Absorptionsskala entspricht dem Fall, daß der Farbstoff mit Haar in Kontakt gebracht wurde, das einen maximalen Aufladungsgrad aufweist, wobei das Volumen der Lösungsmenge und deren Farbstoffkonzentration so gewählt sind, daß die Haarprobe mit maximaler Aufladung die Lösung an Farbstoff verarmen läßt und praktisch zur vollständigen Entfärbung der Lösung führt. Dieses Ergebnis

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wird erhalten, wenn man Proben zu 25 inq abgetrocknetem Haar, Dosen von 0,5 cm an Lösung und eine Gewichtskonzentration von 0,01 % im Falle von Methylenblau und 0,01 % im Falle von Red Nr. 4 F D C" einsetzt.

Man kann somit eine colorimetrische Eichserie herstellen, enthaltend:

Eine Vergleichslösung mit der anfänglichen Konzentration der Dosis, entsprechend einer Adsorption von Null (ladungsfreies Haar);

eine Lösung, welche durch eine Haarprobe mit maximaler Auf- * ladung während der Tastdauer (2 Minuten) an Farbstoff verarmt ist;

mindestens eine Lösung entsprechend einem mittleren Adsorptionsgrad (beispielsweise eine Lösung mit 50 % Adsorption).

Die angewendete Arbeitsweise ist wie folgt:

Die Haarprobe (25 mg abfrottiertes Haar) wird in eine wie zuvor definierte Dosis eingesetzt und nach einer Rührzeit von ungefähr 2 Minuten mit 3 Eichlösungen desselben Farbstoffs entsprechend einer Adsorption von 0, 50 und 100% verglichen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den zwei nachfolgenden Tabellen aufgeführt:

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a) Im Falle eines sauren Farbstoffs:

Haartyp Fixierung des Farbstoffs

während 2 Minuten

natürliches Haar 0 %

gebleichtes Haar (S.A.26)⁺ 0 %

natürliches dauergewelltes Haar 50 %

gebleichtes dauergewelltes Haar 50 % i

natürliches Haar, mit kationischen ι

Polymeren behandelt 100 % '

gebleichtes Haar, mit kationischen

Polymeren behandelt 100 %

⁺Alkalilöslichkeit von 26 %

(Bedingungen zur Bestimmung der Alkalilöslichkeit: 500 mg Haare + 40 cm³ n/10 NaOH; 30 Minuten bei 65 °C.)

b) Im Falle von basischen Farbstoffen	Haar	■	Fixierung während 2	des Farbstoffs Minuten
Haartyp	Haar (S.A. 9)⁺		0 %
natürliches	Haar (S.A. 26)		50 %
gebleichtes	dauergewelltes Haar		100 %
gebleichtes	dauergewelltes Haar (S		0 %
natürliches	dauergewelltes Haar (S	.A.9)⁴"	50 %
gebleichtes	natürliches Haar, mit kationischen Polymeren behandelt	.A.26)	100 %
gebleichtes		0 %
	gebleichtes Haar (S.A. 9) mit kationi schen Polymeren behandelt	0 %

sehen Polymeren behandelt 0 %

Alkalilöslichkeit von 9

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Mit Hilfe dieses colorimetrisehen Tests kann man die verschiedenen Haartypen als Funktion ihrer ionischen (+) oder (-) Aufladung oder ihres ionisch neutralen Aufladungszustands klassifizieren. Der colorimetrische Test kann verfeinert werden, indem man die Anzahl der Eichlösungen erhöht. Jedoch kann man den Test auch noch vereinfachen, da der Praktiker, nämlich der Friseur für den dieser colorimetrische Test in erster Linie bestimmt ist, lediglich wissen muß, ob der ionische Aufladungszustand der Haaroberfläche einer (-) Aufladung, einer (+) Aufladung oder einem ionisch neutralen Aufladungszustand entspricht. Hierdurch kann er die Wahl der geeignetsten kosmetischen Produkte für seine Kunden entsprecher lenken. Für diese Anwendung wird die Eichserie des sauren oder basischen Farbstoffs auf die entsprechende Farbstoffvergleichslösung reduziert.

Nachstehend sind vier Beispiele zur Herstellung der Lösungen des Farbstoffs (der Farbstoffe) beschrieben, welche im vereinfachten colorimetrischen Test gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung brauchbar sind. Es ist ebenfalls ein Beispiel für die Herstellung einer Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) beschrieben, welche in dem vereinfachten colorimetrischen Test gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung brauchbar ist.

Beispiel

Herstellung einer gefärbten Lösung auf der Grundlage von zwei sauren Farbstoffen zur Bestimmung der ionischen (+) Aufladung von Haaren.

Man vermischt bei einem pH von 3,5 Phthalocyanin (Color Index Nr. 74.120) mit "Rouge Kiton Solide R" (Color Index Nr. 14.905). Die Färbung des Phthalocyanine ist blau; seine Konzentration in der Mischung beträgt 0,01 %. Die Konzentration

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an "Rouge Kiton Solide R" in der Mischung beträgt 0,01 %. Die Kontaktzeit der Haarsträhnen beträgt ungefähr 1 Minute. Die Farbe der Mischung ist blauviolett. Diese Färbung ändert sich nicht durch Gegenwart von unbehandeltem natürlichem Haar (ionischer neutraler Aufladungszustand). Die Mischung verfärbt sich jedoch von blauviolett zu rosarot, wenn sie mit Haar in Kontakt gebracht wird, das einen ionischen (+) Aufladungszustand aufweist, beispielsweise Haar, das mit kationischen Polymeren behandelt wurde.

Beispiel

Herstellung einer gefärbten Lösung durch Vermischen eines sauren Farbstoffs mit einem neutralen Farbstoff zur Bestimmung der ionischen (+) Aufladung von Haaren.

Mand vermischt bei einem pH von 3,5 das 3-Nitro-4-[N-(ß-hydroxy äthyl)]-aminophenol (neutraler, roter Farbstoff) in der nachstehenden Tabelle III dargestellt) und Violett Ext. D und C (Tabelle I). Diese zwei Farbstoffe werden in einer Konzentration von 0,01 % verwendet. Die Farbe der Mischung ist violett. Wenn das Haar einen ionisch neutralen Aufladungszustand aufweist, bleibt die Färbung der Mischung violett. Falls dagegen das Haar eine ionische (+) Aufladung besitzt, ergibt sich eine Verfärbung nach rot.

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Beispiel 3

Herstellung einer gefärbten Lösung durch Vermischen von zwei., basischen Farbstoffen zur Bestimmung der ionischen (-) Aufladung von Haaren.

Man vermischt bei einem pH von 1,8 Astracyanin B (Color:.lndex Nr. 42.705) und "Rouge Deorline Billiant4G". Das Astracyanin B weist eine anfängliche blaue Färbung auf; seine Konzentration in der Mischung beträgt 0,05 %. Das Rouge Deorline Brilliant 4G wird in einer Konzentration von 0,01 % eingesetzt. Die Mischung der zwei basischen Farbstoffe weist eine violette Färbung auf. Die angewendete Kontaktzeit beträgt 2 Minuten. In Gegenwart von unbehandeltem, natürlichem Haar, d.h. Haar mit ionisch neutralem Aufladungszustand, bleibt die Färbung der Mischung violett. Im Falle von Haaren mit ionischer (-) Aufladung^-, beispielsweise gebleichten Haaren, ergibt sich eine Verfärbung dieser Mischung von violett nach rot.

Beispiel

Herstellung einer gefärbten Lösung durch Vermischen eines basischen Farbstoffs mit einem neutralen Farbstoff zur Bestimmung der ionischen (-) Aufladung von Haaren.

Man vermischt bei einem pH von 1,8 Säs.^; 2-Nitro-p-phenylendiamin (neutraler gelber Farbstoff, in der Tabelle III dargestellt) in einer Konzentration von 0,01 % mit 1-[N-(γ-Arainopropy1) ] amino-4-[N¹-(methyl)]-aminoanthrachinon (blauer basischer Farbstoff mit primärer Amingruppe, in der Tabelle II dargestellt) in einer Konzentration von 0,05 %„ Die Färbung der Mischung ist grün. Diese Färbung bleibt im Falle von Haaren mit ionisch neutralem Aufladungszustand grün. Dagegen erhält man bei Haaren mit ionischer (-) Aufladung eine Verfärbung na c±L_jgeliu .

03001 5/0676 ORIGINAL INSPECTED

Beispiel

Herstellung einer gefärbten Lösung durch Vermischen eines sauren Farbstoffs mit einem basischen Farbstoff zur Bestimmung der ionischen (+) oder (-) Aufladung oder des ionisch neutralen Aufladungszustandes von Haaren.

das

Man vermischt bei einem pH von 1,8/1-[N-(γ-Aminopropyl)]-amino- \ 4-[N'-(methyl)]-amino-anthrachinon (blauer basischer Farbstoff) in einer Konzentration von 0,075 % mit Rouge Kiton Solide R (Color Index 14.905) in einer Konzentration von 0,015 %. Die angewendete Kontaktzeit beträgt ungefähr 1 Minute. Die Färbung der Mischung ist violett. In Gegenwart von unbehandeltem natürlichem Haar (ionisch neutraler Aufladungszustand) bleibt die Färbung der Mischung violett. Im Falle von Haar mit ionischer (-) Aufladung, beispielsweise von gebleichtem Haar, verfärbt sich die Mischung von violett nach rot. Im Falle von Haaren mit ionischer (+) Aufladung, beispielsweise von Haaren, die mit kationischen Polymeren behandelt wurden, verfärbt sich die Mischung von violett nach blau.

Nachstehend sind zwei Labormethoden beschrieben, von denen die eine die Bestimmung des Grads der Aufladung (+) von Haar erlaubt, während die andere die Bestimmung des Grads der Aufladung (-) von Haar ermöglicht.

Beispiel

Methode zur spektrophotometrischen Bestimmung der Menge eines durch Haare adsorbierten basischen Farbstoffs.

Man stellt die nachfolgenden Reagenzlösungen her:

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a) Pufferlösung mit pH 3,5, deren Zusammensetzung (für einen Liter Lösung) wie folgt ist:

6,7 g Trinatriumcitrat

9,2 g Citronensäure

1 g Natriumchlorid

Wasser, soviel wie erforderlich auf 1 Liter.

b) Konzentrierte Lösung des Farbstoffs Violett Ext D und C

(Color Index Nr. 60.730), erhalten durch Auflösen von

3 100 mg des Farbstoffs in 100 cm Wasser;

c) Verdünnte Lösung des Farbstoffs Violett Ext D und C,

3 erhalten durch Einbringen von 5 cm der unter Punkt b) beschriebenen konzentrierten Lösung in einen 50 cm Meßkolben und Auffüllen auf 50 cm mit der Pufferlösung von pH 3,5.

Die Arbeitsweise ist wie folgt: Man wiegt auf 1 mg genau 250 mg trockenes, zu untersuchendes Haar ab, dessen angenäherte Länge etwa 2 cm beträgt (unter trockenem Haar versteht man ein Haar, das mit der Umgebungsluftfeuchtigkeit im Gleichgewicht steht).

Man gibt die Haarprobe in ein Reagenzglas und gibt 5 cm der verdünnten Lösung von Violett Ext. D und C, die unter dem obigen Punkt c) beschrieben ist, zu. Man verschließt unittelbar danach das Reagenzglas mit einem Stopfen und schüttelt 1 Minute lang manuell.

Nach einer Minute filtriert man schnell durch eine Glasfritte und sammelt das Filtrat: man entnimmt 2 cm des

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Filtrats, das man in einem 1O cm Meßkolben mit der Pufferlösung von pH 3,5 verdünnt. Die Konzentration an saurem Farbstoff in der verdünnten Lösung des Filtrats wird mit einem Beckman-Spektrophotometer gemessen, der mit einer Glascuvette versehen ist, welche eine optische Weglänge von 10 mm aufweist. Die Messung der Absorption A wird bei 560 nm durchgeführt.

Die Ergebnisse werden wie folgt ausgedrückt:

A ist die Absorption der verdünnten Filtratlösung nach der Einwirkung auf die Haare;

A ist die Absorption der Lösung c) von Violett Ext D und C, die unter denselben Bedingungen wie das Filtrat verdünnt wurde.

Der prozentuale Anteil des adsorbierten sauren Farbstoffs ist somit:

= 100

i V ^A°

Beispiel 7

Man stellt die nachfolgenden Reagenzlösungen her:

a) Konzentrierte Lösung des Farbstoffs Methylenblau Codex (Bleu de methylene Codex) Color Index Nr. 52.015: 100 mg Farbstoff in 100 cm Wasser.

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L INSPüOTilD

b) Verdünnte Lösung von Methylenblau Codex (Bleu de methylene Codex), erhalten durch Einführen von 5 cm der unter a) genannten gefärbten Lösung in einen 100 cm Meßkolben und anschließend von 20 cm einer 0,1 η titrierten HCl Lösung, sowie von 20 cm einer 0,1 η NaCl Lösung und anschließendes j Auffüllen mit voll entsalztem Wasser auf 100 cm .

Die Arbeitsweise ist wie folgt: Man wiegt auf 1 mg genau 250 mg trockenes Haar, dessen angenäherte Länge 2 cm beträgt. Man führt die Haarprobe in ein ·. Reagenzglas ein und gibt 5 cm der unter b) beschriebenen verdünnten Methylenblau-Lösung zu. Man verschließt das Reagenzglas sofort mit einem Stopfen und schüttelt 2 Minuten lang manuell.

Nach 2 Minuten filtriert man schnell durch eine Glasfritte und sammelt das Filtrat. Man entnimmt 1 cm Filtrat und gibt

3 3

hierzu 2 cm einer titrierten 0,1 η HCl Lösung und 2 cm

einer 0,1 η NaCl Lösung und füllt dann mit voll entsalztem Wasser auf 10 cm auf. Die angewendete Spektrophotometrie ist dieselbe wie zuvor beschrieben. Die Messung der Absorption A erfolgt bei 660 nm.

Die Ergebnisse werden folgendermaßen ausgedrückt:

A bedeutet die Absorption der verdünnten Filtratlösung nach der Einwirkung auf das Haar;

A bedeutet die Absorption der unter b) beschriebenen Lösung von Methylenblau, die unter denselben Bedingungen wie das Filtrat verdünnt wurde.

Der prozentuale Gehalt an absorbiertem basischem Farbstoff ist somit:

l^K ' % = 100 I 1 -

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A ο

Die obigen zwei spektrophotometrisehen Bestimmungsmethoden j erlauben eine genaue und zuverlässige Bestimmung des Auf- j ladungsgrads von Haar, das einer kosmetischen Behandlung unter-j zogen wurde, beispielsweise einer Dauerwellung, einer Bleichung¹ oder einer Färbung unter Anwendung eines kationischen Polymeren, wobei das Haar durch diese Behandlungen eine Ver- i änderung seines ionischen Aufladungszustands erfahren hat.

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CJ) CO

TABELLE I

Auflistung saurer Farbstoffe, die bei der Arbeitsweise zur Bestimmung des ionischen Aufladungszustands von Haaren brauchbar sind.

Farbstofftyp	ν 3 &	Formel	^SO₃Na	—/ 0 \	Color-Index Nr.	CSD to
AZOFARBSTOFF			y. NC₂H₅m₂ -(T)			co
! Red Nr. 4 F D C	CH₃	•"ι		14 700	CD
	OCH₃		\- NC₂H₅CH₂
ROUGE KITON SOLIDE R	\°/	■ N —		14 905

		SO₃Ni

TRIPHENYLMETHAN- FARBSTOFF	—\ G^	\ / / ^	42 080
; Acid Blue 7	°³


so
γν SO₃Na

⁰T

TABELLE I (Fortsetzung 1)

O Ca) O O

Farbstofftyp	i	Pormel	Color-Index Nr.	1	K)
j PHTHALOCYANIN- i FARBSTOFF	f ?		to 00 I	CD K)
^: Bleu Ariabel 14-12		74 220		OO CO CD

	N Cff \

	SO₃Ni So₃Na
AZINFARBSTOFF	Im Color Index keine Formel angegeben	50 420
Nigrosine CBRS

TABELLE I (Fortsetzung 2)

Farbstofftyp Formel

Color-Index Nr.

	O	ANTHRACHINON-	D
	CO	FARBSTOFF
	O O	Violet Ext
	cn
	O
O ' 'Ji	»4 σ>
O ζ
ψ-
Z U)			D
%
	Vert Nr. 5
	und C

O NH

V-/

₃ SO₃N,

730

570

ro 00 co

TABELLE I (Fortsetzung 3)

O
-K
!TOR
O

CO O CD

Farbstofftyp ;	NaO.S	Formel	SO₃Na	O ¹S )	_0H	Color-Index Nr.	I
! ANTHRACHINONFARB- '; STOFF						LO O
(fluoreszierend)	y	O Ü			I
Vert D und C Nr. 8			59 040	2928364
	NaO₃S —


	/V
	L °

TABELLE

II

Auflistung der basischen Farbstoffe, die bei der Arbeitsweise zur Bestimmung des ionischen Aufladungszustands von Haaren brauchbar sind.

Farbstofftyp

Formel

Color-Index Nr₁

ANTHRACHINONFARBSTOFFE

quaternär

ο ω ο σ

cn

ο>

(CHO

CO

TABELLE

II

(Fortsetzung 1)

Farbstofftyp

Formel

Color-Index Nr.

sekundär

G> * Z	030
	O
1	cn
c>	O
S	676

primär

NH (CH₂) 3NHCH₂CH₂OH

0 OH

0 NH(CH₉),NH₉

Il 1

U) NJ

cd ;

CX) i

CO

CD

TABELLE II

(Fortsetzung 2)

Farbstofftyp

Formel Color-Index Nr.

AZOFARBSTOFF

	φ	O	Chrysoidin R
	~0	co
	m	O
	3	O
	m	~*
ο '■	O	αϊ
33		"^*
0	m	THIAZINFARBSTOFF
γ³³	-j	Methylenblau n.
S		Codex





XANTHENDERIVAT

(fluoreszierend)

Rhodamin B extra Base

NH,

N (GH₃)₂

= N(C₂H₅)₂C1

320

015

170

CD fO 00 Ca> CD

	Neutrale Farbstoffe ladungszustands von	•	TABELLE	III	γ ^B°2	NH₂	Color-Index Nr.	^.	1 \	2928364
	Farbstofftyp				76 070	20 197
	Nitrobenzol- derivat		, die bei der Arbeitsweise zur Bestimmung des ionischen Auf- Haaren brauchbar sind.
			Formel	NHCH₂CH₂OH
0 300			NH₂	V		I
OI			I OH		ω ! I I
O	Nitrobenzol- derivat		*
σ> -j σ>				« t < ♦ * ί * < C t I ' <
				1

Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Bestimmung der ionischen (-) Aufladung, der " ionischen (+) Aufladung und des ionisch neutralen Aufladungszustandes von Keratinfasern, insbesondere von menschlichem Haar, wobei der ionisch neutrale Aufladungszustand als Zustand eines natürlichen Haars definiert ist, das keiner Behandlung unterzogen wurde, die zu einer Modifizierung des Aufladungszustandes führen könnte,

dadurch gekennzeichnet, daß man vom zu untersuchenden Haarvolumen mindestens eine Haarprobe entnimmt und auf diese eine Lösung mit saurem pH einwirken läßt, welche mindestens einen sauren oder basischen Farbstoff enthält und anschließend feststellt, ob sich die Farbe der Lösung verändert hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Veränderung der Farbe der Lösung des (der) Farbstoffs (Farbstoffe) visuell auswertet.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Haarproben aus einem Haarvolumen entnimmt, welches zuvor mit einer Waschlösung, die ein nicht-ionisches Detergens enthält, gereinigt wurde.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man das Haar mit der Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) während ungefähr 30 Sekunden bis 3 Minuten in Kontakt bringt.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens eine Haarprobe mit einer ionischen Lösung mit saurem pH, welche zwei Farbstoffe für unterschiedliche Färbungen enthält, in Kontakt bringt, wobei die zwei Farbstoffe so gewählt sind, daß zwei Nuancen der anfänglichen Farbe auftreten können, eine Nuance in Gegenwart von Haar mit ionischer(+) Aufladung und eine andere Nuance in Gegenwart von Haar mit ionischer (-) Aufladung, und wobei im Falle eins ionisch neutralen Aufladungszustandes in Gegenwart von natürlichem Haar die anfängliche Färbung beibehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (+) oder (-) Aufladung oder des ionisch neutralen Aufladungszustands des Haars eine Mischung eines sauren Farbstoffs und eines basischen Farbstoffs ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als basischen Farbstoff das 1-[N-(γ-Aminopropyl)]-amino-4-[N'-(methyl) ]-aminoanthrachinon verwendet und als sauren Farbstoff das "Rouge Kiton Solide R" einsetzt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens zwei Lösungen des Farbstoffs (der Farbstoffe) verwendet, die jeweils mit min-· ■ destens einer zu untersuchenden Haarprobe in Kontakt gebracht werden, wobei eine der zwei Lösungen mindestens einen sauren Farbstoff enthält, der in Gegenwart von Haar mit ionischer (+) Aufladung seine Farbe ändert und die zweite Lösung mindestens einen basischen Farbstoff enthält, der in Gegenwart von Haar mit ionischer (-) Aufladung seine Farbe ändert, wobei der pH der zwei genannten Lösungen des Farbstoffs (der Farbstoffe) so eingestellt wird, daß die anfängliche Färbung jeder Lösung in

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ί Μ/20 197

Gegenwart von unbehandeltem, natürlichem Haar unverändert bleibt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (+) Aufladung des Haars einen einzigen sauren Farbstoff enthält, der ausgewählt ist unter: "Red Nr. 4 F DC", "Acide Bleu 7", "Bleu Ariabel 14-12", "Nigrosin CBRS", "Violet Ext D und C", "Vert D und C Nr. 5" und "Vert D und C Nr. 8".

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (+) Aufladung des Haars zwei saure Farbstoffe mit unterschiedlicher Färbung enthält.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) eine Mischung aus Phthalocyanin und "Rouge Kiton Solide R" enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung des ionischen (+) Zustands des Haars eine Mischung aus saurem und neutralem Farbstoff mit unterschiedlichen Färbungen enthält.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) als neutralen Farbstoff 3-Nitro-4-[N-(ß-hydroxyäthyl)]-aminophenol und als sauren Farbstoff das "Violet Ext D und C" enthält.

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14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (-) Aufladung des Haars einen einzigen basischen Farbstoff enthält, der ausgewählt ist unter Anthrachinonfarbstoffen mit quaternärer Ammoniumgruppe oder sekundärer oder primärer Amingruppe, "Chrysoidin R", "Methylenblau Codex (Bleu de methylene Codex)" und "Rhodamine B extra Base".

15. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (-) Aufladung des Haars zwei basische Farbstoffe mit unterschiedlichen Färbungen enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) "Astracyanin B" und "Rouge Deorline Brilliant 4G" enthält.

17. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der ionischen (-) Aufladung des Haars einen basischen Farbstoff und einen neutralen Farbstoff mit unterschiedlichen Färbungen enthält.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß es sich beim basischen Farbstoff um 1-[N-(γ-Aminopropyl)]-amino-4-[N'-(methyl)]-aminoanthrachinon und beim neutralen Farbstoff um 2-Nitro-p-phenylendiamin handelt.

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19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß man den Farbstoffverbrauch in der Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe), die mit der Haarprobe in Kontakt gebracht wurde, spektrophotometrisch bestimmt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der (+) Aufladung des Haars einen pH von ungefähr 3,5 aufweist und den sauren Farbstoff "Violet Ext D und C" enthält.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Farbstoffs (der Farbstoffe) zur Bestimmung der (-) Aufladung des Haars einen pH von ungefähr 1,8 aufweist und den basischen Farbstoff Methylenblau Codex (Bleu de methylene Codex) enthält.

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