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'Neue Kupplerkomponenten für Oxidationshaarfarben, deren
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Herstellung und Verwendung, sowie diese enthaltende Haarfärbemittel11
Gegenstand der Erfindung sind N-Hydroxyalkyl-m-phenylendiamine der allgemeinen Formel
in der R einen Hydroxyalkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen und 1 oder 2 Hydroxylgruppen
darstellt.
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Die Herstellung der N-Hydroxyalkyl-m-phenylendiamine erfolgt nach
an sich bekannten Verfahren der organischen Chemie in zwei Stufen. Zunächst wird
in erster Stufe m-Nitroanilin mit dem entsprechenden Bromalkanol zu dem N-Hydroxyalkyl-m-nitroanilin
umgesetzt. Dieses wird dann in zweiter Stufe durch katalytische Hydrierung in das
gewünschte N-Hydroxyalkyl-m-phenylendiamin umgewandelt.
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Die Reaktion verläuft dabei nach folgendem Schema, wobei R die vorgenannte
Bedeutung hat:
Weitere Gegenstände der Erfindung sind die Verwendung der neuen
N-Hydroxyalkyl-m-phenylendiamine als solcher oder in Gestalt ihrer Salze mit anorganischen
oder organischen Säuren als Kupplerkomponenten in Oxidationshaarfarben sowie Haarfärbemittel,
die die neuen N-Hydroxyalkyl-mphenylendiamine bzw. deren Salze enthalten.
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Für das Färben von Ifaaren spielen die sogenannten Oxidationsfarben,
die durch oxidative Kupplung einer Entwicklerkomponente mit einer Kupplerkomponente
entstehen, wegen ihrer intensiven Farben und sehr guten Echtheitseigenschaften eine
bevorzugte Rolle. Als Entwicklersubstanzen werden üblicherweise Stickstoffbasen,
wie p-Phenylendiaminderivate, Diaminopyridine, 4-Amino-pyrazolonderivate, heterocyclische
Hydrazone eingesetzt. Als sogenannte Kupplerkomponenten werden Phenole, Naphthole,
Resorcinderivate und Pyrazolone genannt.
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Gute Oxidationshaarfarbstoffkomponenten müssen in erster Linie folgende
Voraussetzungen erfüllen: Sie müssen bei der oxidativen Kupplung mit den Jeweiligen
Entwickler- bzw. Kupplerkomponenten die gewünschten Farbnuancen in ausreichender
Intensität ausbilden. Sie müssen ferner ein ausreichendes bis sehr gutes Aufziehvermögen
auf menschlichem Haar besitzen, und sie sollen darüber hinaus in toxikologischer
und dermatologischer Hinsicht unbedenklich sein. Weiterhin ist von Bedeutung, daß
auf dem zu färbenden Haar möglichst kräftige und den natürlichen Haarfarbennuancen
weitgehend entsprechende Farbtöne erhalten werden. Ferner kommt der allgemeinen
Stabilität der gebildeten Farbstoffe sowie deren Lichtechtheit, Waschechtheit und
Thermostabilität ganz besondere Bedeutung zu, um Farbverschiebungen von der ursprünglichen
Farbnuance oder gar Farbumschläge in andere Farbtöne zu vermeiden.
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Es bestand daher bei der Suche nach brauchbaren Oxidationshaarfarbstoffen
die Aufgabe, geeignete Komponenten aufzufinden, die vorgenannte Voraussetzungen
in optimaler Weise erfüllen.
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Es wurde nun gefunden, daß man zu Oxidationshaarfarben, die den gestellten
Anforderungen in besonders hohem MaBe gerecht werden, gelangt, wenn man als Kupplerkomponenten
N-Hydroxyalkyl-m-phenylendiamine der allgemeinen Formel
in der R einen Hydroxyalkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen und 1 oder 2 Hydroxylgruppen
darstellt, sowie deren anorganische oder organische Salze in Kombination mit üblichen
Entwicklersubstanzen verwendet.
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Haarfärbemittel auf Basis von Oxidationsfarbstoffen mit einem Gehalt
an N-Hydroxyalkyl-m-phenylendiaminen der allgemeinen Formel
in der R einen Hydroxyalkylrest mit 1-h Kohlenstoffatomen und 1 oder 2 Hydroxylgruppen
darstellt, sowie deren anorganischen oder organischen Salzen als Kupplerkomponenten
und den in Oxidationshaarfarben üblichen Entwicklersubstanzen stellen demnach besonders
wertvolle Kompositionen auf dem Gebiet der Oxidationshaarfarben dar, Besondere Bedeutung
als Kupplerkomponente ist dabei dem N-(ß-Hydroxyethyl)-m-phenylendiamin sowohl in
färberi-
scher als auch sonstiger anwendungstechnischer Hinsicht
beizumessen.
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Bei ihrem Einsatz a!s Kupplerkomponenten liefern die erfindungsgemäßen
Verbindungen mit den im allgemeinen für die Oxidationshaarfärbung verwendeten Entwicklersubstanzen
sehr intensive, von grün bis schwarzblau reichende Farbnuancen und stellen somit
eine wesentliche Bereicherung der oxidativen Haarfärbemdglichkeiten dar.
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Darüber hinaus zeichnen sich die erfindungsgemäßen N-Hydroxyalkyl-m-phenylendiamine
durch sehr gute Echtheitseigenschaften der damit erzielten Färbungen, durch eine
gute Löslichkeit im Wasser, eine gute Lagerstabilität und toxikologische sowie dermatologische
Unbedenklichkeit aus.
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Die erfindungsgemäß als Kupplerkomponenten zu verwendenden N-Hydroxyalkyl-m-phenylendiamine
können entweder als solche oder in Form ihrer Salze mit anorganischen oder organischen
Säuren, wie z.B. als Chloride, Sulfate, Phosphate, Acetate, Propionate, Lactate,
Citrate eingesetzt werden.
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Als erfindungsgemäß einzusetzende Kupplerkomponenten sind z.B. N-(ß-Hydroxyethyl)-,
N-(3-Hydroxypropyl)-, N-(2-Hydroxypropyl)-, N-(4-Hydroxybutyl)-, N-(1,2-Dihydroxyethyl)-,
N-(2,3-Dihydroxypropyl)-m-phenylendiamin zu nennen.
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Als Beispiel für in den erfindungsgemäßen Haarfärbemitteln einzusetzende
Entwicklerkomponenten sind primäre aromatische Amine mit einer weiteren in p-Stellung
befindlichen funktionellen Gruppe wie p-Phenylendiamin,
p-Toluylendiamin,
p-Aminophenol, N-Methyl-p-phenylendiamin, N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin, N,N-Diethyl-2-methyl-p-phenylendiamin,
N-Ethyl-N-hydroxyethyl-p-phenylendiamin, Chlor-p-phenylendiamin, N,N-Bis-hydroxyethylamino-p-phenylendiamin,
Methoxy-p-phenylendiamin, 2,6-Dichlor-p-phenylendiamin, 2-Chlor-6-brom-p-phenylendiamin,X2-Chlor-6-methyl-p-phenylendiamin,
6-Methoxy-3-methyl-p-phenylendiamin, andere Verbindungen der genannten Art, die
weiterhin eine oder mehrere funktionelle Gruppen wie OH-Gruppen, NH2-Gruppen, NHR-Gruppen,
NR2-Gruppen, wobei R einen Alkyl- oder Hydroxyalkylrest mit 1-4 Kohlenstoffatomen
darstellt, ferner Diaminopyridinderivate, heterocyclische Hydrazonderivate wie 1-Methylpyrrolidon-(2)-hydrazon,
4-Aminopyrazolonderivate wie 4-Amino-l-phenyl-3-carbamoylpyrazolon-5, N-Butyl-N-sulfobutyl-p-phenylendiamin,
Tetraaminopyrimidine wie 2,,5,6-Tetraaminopyrimidin, It,5-Diamino-2,6-bismethylaminopyrimidin,
2,5-Diamino-4-diethylamino-6-methylaminopyrimidin, 2, , 2,4,5-Triamino-6-dimethylaminopyrimidin,
2,4,5-Triamino-6-piperidino-pyrimidin, 2,4,5-Triamino-6-anilino-pyrimidin, 2 2,4,5-Triamino-6-morpholino-pyrimidin,
2,4,5-Triamino-6-ß-hydroxy-ethylamino-pyrimidin anzuführen.
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Zur Erzielung möglichst kräftiger und den natürlichen Haarfarbennuancen
weitgehend entsprechender Farbtöne ist ein vollwertiger Blaufarbstoff als Nuancierkomponente
von besonderer Wichtigkeit, Bei der Erstellung natürlicher Farbnuancen unter Zuhilfenahme
von Blaukupplerkomponenten ergeben sich mit den üblichen Blaukupplern häufig Schwierigkeiten.
Diesem Mangel kann durch den Einsatz der erfindungsgemäß zu verwendenden N-Hydroxyalkyl-m-
phenylendiamine
weitgehend abgeholfen werden. Diese Kupplerkomponenten liefern mit entsprechenden
Entwicklersubstanzen dunkelblaue bis schwarzblaue, besonders intensive Haarfärbungen,
die sich durch außerordentliche Lichtechtheiten auszeichnen.
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In den erfindungsgemäßen Haarfärbemitteln werden die Kupplerkomponenten
im allgemeinen in etwa molaren Mengen, bezogen auf die verwendeten Entwicklersubstanzen,
eingesetzt. Wenn sich auch der molare Einsatz als zweckmäßig erweist, so ist es
Jedoch nicht nachteilig, wenn die Kupplerkomponente in einem gewissen Überschuß
oder Unterschuß zum Einsatz gelangt. Es ist ferner nicht erforderlich, daß die Entwicklerkomponente
und die Kupplersubstanz einheitliche Produkte darstellen, vielmehr können sowohl
die Entwicklerkomponente Gemische der erfindungsgemäß zu verwendenden Entwicklerverbindungen
als auch die Kupplersubstanz Gemische der erfindungsgemäß einzusetzenden N-Hydroxyalkyl-m-phenylendiamine
darstellen.
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Darüber hinaus können die erfindungsgemäßen Haarfärbemittel gegebenenfalls
übliche direktziehende Farbstoffe im Gemisch enthalten, falls dies zur Erzielung
gewisser Farbnuancen erforderlich ist.
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Die oxidative Kupplung, d.h. die Entwicklung der Färbung, kann grundsätzlich
wie bei anderen Oxidationshaarfarbstoffen auch, durch Luftsauerstoff erfolgen. ZweckmäBigerweise
werden Jedoch chemische Oxidationsmittel eingesetzt.
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Als solche kommen insbesondere Wasserstoffperoxid oder dessen Anlagerungsprodukte
an Harnstoff, Melamin und Natriumborat sowie Gemische aus derartigen Wasserstoff-
peroxidanlagerungsverbindungen
mit Kaliumperoxiddisulfat in Betracht.
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Die erfindungsgemäßen Haarfärbemittel werden für den Einsatz in entsprechende
kosmetische Zubereitungen wie Cremes, Emulsionen, Gele oder auch einfache Lösungen
eingearbeitet und unmittelbar vor der Anwendung auf dem Haar mit einem der genannten
Oxidationsmittel versetzt.
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Die Konzentration derartiger färberischer Zubereitungen an Kuppler-Entwicklerkombination
beträgt 0,2 bis 5 Gewichtsprozent, vorzugsweise i bis 3 Gewichtsprozent. Zur Herstellung
von Cremes, Emulsionen oder Gelen werden die Farbstoffkomponenten mit den für derartige
Präparat ionen üblichen weiteren Bestandteilen gemischt. Als solche zusätzlichen
Bestandteile sind z.B, Netz- oder Emulgiermittel vom anionischen oder nichtionogenen
Typ wie Alkylbenzolsulfonate, Fettalkoholsulfate, Alkylsulfonate, Fettsäurealkanolamide,
Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid an Fettalkohole, Verdickungsmittel wie Methylcellulose,
Stärkefhöhere Fettalkohole, Paraffin81, Fettsäuren, ferner Parfümöle und Haarpflegemittel
wie Pantothensäure und Cholesterin zu nennen. Die genannten Zusatzstoffe werden
dabei in den für diese Zwecke üblichen Mengen eingesetzt, wie z.B. Netz- und Emulgiermittel
in Konzentrationen von 0,5 bis 30 Gewichtsprozent und Verdickungsmittel in Konzentrationen
von 0,1 bis 25 Gewichtsprozent, Jeweils bezogen auf die gesamte Zubereitung.
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Die Anwendung der erfindungsgemäßen Haarfärbemittel kann, unabhängig
davon, ob es sich um eine Lösung, eine Emulsion, eine Creme oder ein Gel handelt,
im schwach sauren, neutralen oder insbesondere alkalischen Milieu bei einem pH-Wert
von 8 bis 10 erfolgen, Die Anwendungstemperaturen
bewegen sich
dabei im Bereich von 15 bis 40 °C. Nach einer Einwirkungsdauer von ca. 30 Minuten
wird das Haarfärbemittel vom zu färbenden Haar durch Spülen entfernt.
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Hernach wird das Haar mit einem milden Shampoo nachgewaschen und getrocknet.
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Die mit den erfindungsgemäßen Haarfärbemitteln erzielbaren Blautöne
zeigen unter Einsatz unterschiedlicher Entwickler- und Kupplerkomponenten besonders
intensive Farbnuancen. Die erzielten Färbungen haben gute Licht-, Wasch- und Reibechtheitseigenschaften
und lassen sich leicht mit Reduktionsmitteln wieder abziehen.
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Die nachfolgenden Beispiele sollen den Erfindungsgegenstand näher
erläutern, ohne ihn Jedoch hierauf zu beschränken.
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Beispiele Zunächst wird die Herstellung von N-(ß-Hydroxyethyl-)-mphenylendiamin
beschrieben.
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A) Herstellung von N-(ß-Hydroxyethyl)-m-nitroanilin.
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Ein Gemisch von 15 g (0,12 Mol) m-Nitroanilin, 13 g (0,13 Mol)Calciumcarbonat
und 31,3 g (0,25 Mol) 2-Bromethanol in 100 ml Ethanol und 25 ml Wasser wurde 17
Stunden lang unter-Rückfluß gekocht. Nach dem Abkühlen wurde vom gebildeten Niederschlag
abgesaugt und die gewünschte Verbindung durch Hochdruckflüssigkeitschromatographie
als Gelbe kristalline Substanz isoliert.
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B) Herstellung von N-(ß-Hydroxyethyl)-m-phenylendiamindihydrochlorid
2 g N-(g-Hydroxyethyl)-m-nitroanilin wurden in 10 ml Ethanol in Gegenwart von Palladium
auf Kohle katalytisch hydriert, Nach beendeter Wasserstoffaufnahme wurde vom Katalysator
abgetrennt. Die Lösung wurde mit conc. Salzsäure angesäuert und zur Trockne eingeengt.
Die Verbindung N-(ß-IIydroxyethyl)-m-phenylendiamin-dihydrochlorid wurde in Form
hellbrauner Kristille vom Schmelzpunkt 170-172 °C erhalten.
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Die Verbindung N-(-Hydroxyethyl) -m-phenylendiamin-dihydrochlorid
wurde als Kupplerkomponente in den folgenden Beispielen eingesetzt.
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Als Entwicklerkomponenten dienten dabei folgende Substanzen:
E
i: p-Toluylendiamin E 2: 2,4,5,6-Tetraaminopyrimidin E 3: Chlor-p-phenylendiamin
E 4: 2,5-Diaminoanisol E 5: N-Methyl-p-phenylendiamin E 6: N-Ethyl-N-(ß-hydroxyethyl)
-p-phenylendiamin E 7: N N-Bis-(R-hydroxyethyl)-p-phenylendiamin 4 E 8: NA-Ethyl-N4-(2-methansulfonamidoethyl)-2-methyl-1,4-phenylendiamin
E 9: N-( 2-Hydroxypropyl) -p-phenylendiamin.
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Die erfindungsgemäßen Haarfärbemittel wurden in Form einer Crmeemulsion
eingesetzt. Dabei wurden in eine Emulsion aus 10 Gew.-Teilen Fettalkoholen der Kettenlänge
C12-C18, 10 Gew.-Teilen Fettalkoholsulfat (Natriumsalz) Kettenlänge C12-Cl8 und
75 Gew.-Teilen Wasser Jeweils 0,01 Mol der in der nachstehenden Tabelle aufgeführten
Entwicklersubstanzen und N-(ß-Hydroxyethyl)-mphenylendiamin eingearbeitet. Danach
wurde der pH-Wert der Emulsion mittels Ammoniak auf 9,5 eingestellt und die Emulsion
mit Wasser auf 100 Gewichtsteile aufgefüllt. Die oxidative Kupplung wurde mit 1
%iger Wasserstoffperoxidlösung als Oxidationsmittel durchgeführt, wobei zu 100 Gewichtsteilen
der Emulsion 10 Gewichtsteile Wasserstoffperoxidlösung gegeben wurden1 Die Jeweilige
Färbecreme mit Zusatz von Oxidationsmittel wurde auf zu 90 g ergrautes, nicht besonders
vorbehandeltes Menschenhaar aufgetragen und dort 30 Minuten belassen, Nach Beendigung
des Färbeprozesses wurde das Haar mit einem üblichen Haarwaschmittel ausgewaschen
und anschließend getrocknet.
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Die dabei erhaltenen Färbungen sind nachstehender Tabelle 1 zu entnehmen.
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Tabelle 1 Beispiel Entwickler Erhaltener Farbton 1 E 1 schwarzblau
2 E 2 dunkelgrün 3 E 3 schwarzblau 4 E 4 tintenblau 5 E 5 schwarzblau 6 E 6 schwarzblau
7 E 7 schwarzblau 8 E 8 dunkelblau 9 E 9 schwarzblau