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Die
Erfindung betrifft eine gebrauchsfertige Zusammensetzung zum oxidativen
Färben
von Keratinfasern und insbesondere menschlichen Keratinfasern, wie
zum Färben
der Haare, die in einem zum Färben
geeigneten Medium mindestens einen Oxidationsfarbstoff, mindestens
ein Enzym vom Typ der Oxidoreduktasen, die 2 oder 4 Elektronen übertragen,
und mindestens ein spezielles Chitosan enthalten, das in das Salz übergeführt oder
chemisch modifiziert wurde, und das Verfahren zum Färben unter
Verwendung dieser Zusammensetzung.
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Es
ist bekannt, Keratinfasern und insbesondere menschliches Haar mit
Farbmittelzusammensetzungen zu färben,
die Farbstoffvorprodukte von Oxidationsfarbstoffen enthalten, insbesondere
o- oder p-Phenylendiamine,
o- oder p-Aminophenole oder heterocyclische Basen, die im Allgemeinen
als Oxidationsbasen bezeichnet werden. Die Farbstoffvorprodukte
von Oxidationsfarbstoffen, oder Oxidationsbasen, sind farblose oder
schwach farbige Verbindungen, die in Kombination mit oxidierenden
Produkten über
eine oxidative Kondensation farbige und färbende Verbindungen ergeben
können.
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Es
ist ferner bekannt, dass die mit den Oxidationsbasen erzielten Farbnuancen
variiert werden können,
indem sie mit Kupplern oder Farbnuancierungsmitteln kombiniert werden,
wobei diese insbesondere unter den aromatischen m-Diaminen, m-Aminophenolen,
m-Dihydroxybenzolen
und verschiedenen heterocyclischen Verbindungen ausgewählt sind.
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Durch
die Mannigfaltigkeit der Moleküle,
die als Oxidationsbasen und Kuppler verwendet werden, kann eine
große
Farbpalette erzeugt werden.
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Die
durch die Oxidationsbasen erzielte so genannte "permanente" Färbung
muss im Übrigen
verschiedenen Anforderungen genügen.
So darf sie im Hinblick auf die Toxikologie nicht nachteilig sein,
es müssen Farbnuancen
in der gewünschten
Intensität
erzeugt werden können
und sie muss eine gute Haltbarkeit gegenüber äußeren Agentien (Licht, ungünstige Witterungseinflüsse, Wäschen, permanente
Verformungen, Transpirieren, Reibung) aufweisen.
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Durch
die Farbmittel müssen
ferner weiße
Haare abgedeckt werden können
und sie müssen
schließlich
so wenig selektiv wie möglich
sein, d.h., mit ihnen dürfen
nur möglichst
geringe Farbabweichungen über die
Länge einer
Keratinfaser auftreten, die nämlich
von ihrer Wurzel bis zu ihrer Spitze unterschiedlich sensibilisiert
(d.h. strapaziert) sein kann.
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Das
oxidative Färben
von Keratinfasern wird im Allgemeinen in Gegenwart von Wasserstoffperoxid
in alkalischen Medien durchgeführt.
Die Verwendung von alkalischen Medien in Gegenwart von Wasserstoffperoxid
hat jedoch den Nachteil, dass die Keratinfasern in nicht zu vernachlässigendem
Maße geschädigt und
außerdem
deutlich entfärbt
werden, was nicht immer gewünscht
wird.
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Keratinfasern
können
auch unter Verwendung von Oxidationssystemen oxidativ gefärbt werden,
die von Wasserstoffperoxid verschieden sind, beispielsweise enzymatischen
Systemen. Es wurde insbesondere in der Patentanmeldung EP-A-0 310
675 bereits vorgeschlagen, Keratinfasern mit Zusammensetzungen zu färben, die
eine Oxidati onsbase und gegebenenfalls einen Kuppler in Kombination
mit Enzymen vom Typ der Oxidoreduktasen, die 2 Elektronen übertragen,
beispielsweise Pyranose-Oxidase, Glucose-Oxidase oder Uricase, in
Gegenwart eines Donors für
diese Enzyme enthalten.
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Es
wurde ferner insbesondere in den Patentanmeldungen FR-A-2112549, FR-A-2694018, EP-A-504005,
WO95/07988, WO95/33836, WO95/33837, WO96/00290, WO97/19998, WO97/19999
und dem Patent US-3251742 bereits vorgeschlagen, Keratinfasern mit
Zusammensetzungen zu färben,
die ein Farbstoffvorprodukt eines Oxidationsfarbstoffes und ein
Enzym vom Laccase-Typ
(Oxidoreduktase (4 Elektronen)) enthalten.
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Obwohl
diese Färbeverfahren
unter Bedingungen durchgeführt
werden, unter denen die Keratinfasern im Vergleich mit in Gegenwart
von Wasserstoffperoxid durchgeführten
Färbungen
nicht in gleichem Maße
geschädigt
werden, führen
sie jedoch zu Färbungen,
die noch nicht vollständig
zufrieden stellend sind, insbesondere bezüglich der Intensität der erhaltenen
Färbungen,
wobei vermutet wird, dass die bei diesem Typ von Färbungen
mit Enzymen im Allgemeinen verwendeten Verdickungsmittel das Aufziehen
des Farbmittels auf die Faser verlangsamen. Außerdem löst sich molekularer Sauerstoff
in den für
Färbungen
mit Enzymen herkömmlich
verwendeten Trägern
schlecht, wodurch die Aktivität
der Enzyme für
die Haarfärbung
vermindert wird.
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In
den Druckschriften WO-A-99/20236, WO-A-99/ 15139, FR-A-2763841 und FR-A-2768617
werden Zusammensetzungen zum oxidativen Färben offenbart, die mindestens
einen Oxidationsfarbstoff, mindestens ein Enzym vom Typ der Oxidoreduktasen
(2 Elektronen) und ein Verdickungsmittel enthalten. Die Druckschriften
EP-A-636686 und
WO-A-96/29046 beschreiben die Verwendung von Chi tosan in Zusammensetzungen zur
Reinigung und zum Färben
der Haare.
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Die
Anmelderin hat festgestellt, dass neue Farbmittel hergestellt werden
können,
die zu intensiveren Färbungen
führen
können,
indem mindestens ein Oxidationsfarbstoff, mindestens ein Enzym vom
Typ der Oxidoreduktasen, die 2 oder 4 Elektronen übertragen,
und mindestens ein spezielles in ein Salz überführtes oder chemisch modifiziertes
Chitosan miteinander kombiniert werden.
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Außerdem kann
die Aktivität
der zur Haarfärbung
verwendeten Enzyme besser aufrechterhalten werden.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf diesen Feststellungen.
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Ein
erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine gebrauchsfertige
Zusammensetzung zum oxidativen Färben
von Keratinfasern, insbesondere menschlichen Keratinfasern und besonders
Haaren, die in einem zum Färben
geeigneten Medium enthält:
- – mindestens
einen Oxidationsfarbstoff,
- – mindestens
ein Enzym vom Typ der Oxidoreduktasen, die 2 oder 4 Elektronen übertragen,
- – mindestens
ein Chitosan, das mit einer organischen oder anorganischen Säure in das
Salz überführt wurde
und mit dem bei einer Konzentration von 1 % in Wasser eine für das Auge
klare Lösung
erhalten werden kann,
- – oder
ein chemisch modifiziertes Chitosan, das eine oder mehrere Einheiten
der folgenden Formel (I) enthält: worin bedeuten:
die
Gruppen R1 und R2,
die gleich oder verschieden sind, ein Wasserstoffatom oder eine
Gruppe -XCOOM,
die Gruppe R3 ein Wasserstoffatom,
die Gruppe -COCH3, eine Gruppe -CO-XCOOM
oder eine Gruppe -XCOOM,
die Gruppe X eine C1-8-Alkylengruppe,
die gegebenenfalls verzweigt ist oder mit einer oder mehreren Gruppen
Hydroxy, Halogen oder Epoxy substituiert ist,
M ein Wasserstoffatom
oder ein Kation, das unter den Alkalimetallen, Erdalkalimetallen,
Ammonium, Aminen oder organischen Alkanolaminen ausgewählt ist,
mit
der Maßgabe,
dass mindestens eine der Einheiten der Formel (I) eine Gruppe R1 und/oder R2 und/oder R23, die -XCOOM bedeutet, und/oder eine Gruppe
R3 aufweist, die -CO-X-COOM bedeutet.
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Die
Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum oxidativen Färben von
Keratinfasern unter Verwendung dieser gebrauchsfertigen Zusammensetzung.
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Die
in der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Zusammensetzung verwendeten, in das Salz überführten Chitosane können insbesonde re
unter den Chitosanen ausgewählt
werden, die mit einer organischen Säure, wie beispielsweise Milchsäure, Glutaminsäure und
vorzugsweise Pyrrolidoncarbonsäure,
oder einer anorganischen Säure,
wie beispielsweise Salzsäure
oder Schwefelsäure,
in das Salz überführt wurden,
mit der Maßgabe,
dass sie bei einer Konzentration von 1 % in Wasser eine für das Auge
klare Lösung
ergeben.
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Von
den chemisch modifizierten Chitosanen kommen insbesondere das Produkt,
das unter der Bezeichnung N,O-Carboxymethylchitosan von der Firma
CHITOGENETICS im Handel erhältlich
ist, das N-Carboxybutylchitosan,
das unter den Handelsbezeichnungen CHITOLAM NB 101 oder EVALSAN
von der Firma CHITO BIOS angeboten wird, das N-Succinylchitosan,
das von der Firma CHIMEX unter der Bezeichnung MEXOMERE PAD, der
Firma FRANCECHITINE unter der Bezeichnung KITINAMI oder von der
Firma KATAKURA CHIKKARIN unter der Bezeichnung SUCCINYL CHITOSAN
verkauft wird, oder das N-Succinylcarboxymethylchitosan in Betracht,
das unter der Bezeichnung CHITOSOLLEN von IKEDA im Handel ist.
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Das
oder die in das Salz überführte(n)
oder modifizierte(n) Chitosan(e) der Formel (I), die in der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung verwendet werden, machen vorzugsweise etwa
0,01 bis 20 Gew.-% des Gesamtgewichts der gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzung
und noch bevorzugter 0,1 bis 5 Gew.-% dieses Gewichts aus.
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Die
Oxidoreduktase(n), die 2 Elektronen übertragen und die in den erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzungen in Gegenwart eines Donors für das (die)
Enzym(e) verwendet werden, können
insbesondere unter den Pyranose-Oxidasen, Glucose-Oxidasen, Glycerin-Oxidasen,
Lactat-Oxidasen, Pyruvat-Oxidasen, Uricasen, Cholin-Oxidasen, Sarcosin-Oxidasen,
Bilirubin-Oxidasen und Aminosäure-Oxidasen
ausgewählt
werden.
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Die
Oxidoreduktase (2 Elektronen) ist erfindungsgemäß vorzugsweise unter den Uricasen
tierischer, mikrobiologischer oder biotechnologischer Herkunft ausgewählt.
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Es
sind insbesondere beispielsweise die Uricase, die aus Wildschweinleber
gewonnen wird, die Uricase aus Arthrobacter globiformis und die
Uricase aus Aspergillus flavus zu nennen.
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Die
Oxidoreduktase(n), die 2 Elektronen übertragen, können in
reiner kristalliner Form oder verdünnt in einem Verdünnungsmittel,
das gegenüber
der Oxidoreduktase (2 Elektronen) inert ist, eingesetzt werden.
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Die
erfindungsgemäße(n) Oxidoreduktase(n)
(2 Elektronen) machen vorzugsweise etwa 0,01 bis 20 Gew.-% des Gesamtgewichts
der Zusammensetzung und noch bevorzugter ungefähr 0,1 bis 5 Gew.-% ihres Gewichts
aus.
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Die
Menge des Enzyms kann auch als Funktion seiner Aktivität definiert
werden.
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Die
enzymatische Aktivität
von erfindungsgemäßen Oxidoreduktasen
(2 Elektronen) kann über
die Oxidation des Donors unter anaeroben Bedingungen definiert werden.
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Die
Einheit U entspricht der Enzymmenge, die bei einer Temperatur von
25 °C und
pH 8,5 zur Bildung von 1 μmol
H2O2 pro Minute
führt.
Die Menge der erfindungsgemäßen Oxidoreduktase
(2 Elektronen) liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 10 bis 108
Einheiten U auf 100 g Farbmittelzusammensetzung.
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Unter
einem Donor werden erfindungsgemäß die verschiedenen
Substrate verstanden, die an der Funktionsweise der Oxidoreduktase(n)
(2 Elektronen) teilhaben.
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Die
Art des Donors (oder Substrats) für das Enzym variiert in Abhängigkeit
von der Art der verwendeten Oxidoreduktase (2 Elektronen). Als Donor
für die
Pyranose-Oxidasen können
beispielsweise D-Glucose, L-Sorbose
und D-Xylose angegeben werden; als Donor für Glucose-Oxidasen ist die
D-Glucose zu nennen; als Donor für
Glycerin-Oxidasen kommen Glycerin und Dihydroxyaceton in Betracht;
als Donor für
Lactat-Oxidasen können
Milchsäure
und ihre Salze angegeben werden; als Donor für Pyruvat-Oxidasen können Brenztraubensäure und
ihre Salze verwendet werden; Beispiele für Donoren von Uricasen sind
etwa die Harnsäure und
ihre Salze; als Donor für
die Cholin-Oxidasen kommen Cholin und seine Additionssalze mit einer
Säure, beispielsweise
Cholin-Hydrochlorid, und Betainaldehyd in Betracht; als Donor für Sarcosin-Oxidasen
sind Sarcosin, N-Methyl-L-leucin,
N-Methyl-DL-alanin und N-Methyl-DL-valin zu nennen, und als Donor
für Bilirubin-Oxidasen
ist schließlich
das Bilirubin zu nennen.
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Der
Donor oder die Donoren (oder Substrate), die erfindungsgemäß verwendet
werden, machen vorzugsweise etwa 0,01 bis 20 Gew.-% des Gesamtgewichts
der erfindungsgemäßen Zusammensetzung
und noch bevorzugter etwa 0,1 bis 5 % dieses Gewichts aus.
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Die
Oxidoreduktase(n) (4 Elektronen), die in der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung verwendet werden, können insbesondere unter den
Laccasen, Tyrosinasen, Catechin-Oxidasen
und Polyphenol-Oxidasen ausgewählt
werden.
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Nach
einer speziellen und bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
(sind) die Oxidoreduktase(n) (4 Elektronen) unter den Laccasen ausgewählt.
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Die
Laccasen können
insbesondere unter den Laccasen pflanzlicher Herkunft, den Laccasen
tierischer Herkunft, den Laccasen, die von Pilzen gebildet werden
(Hefepilze, Schimmelpilze, Champignons), oder den Laccasen bakterieller
Herkunft ausgewählt
werden, wobei die Organismen, aus denen sie stammen, ein- oder mehrzellig
sein können.
Sie können
auch biotechnologisch hergestellt werden.
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Von
den Laccasen pflanzlicher Herkunft, die erfindungsgemäß verwendbar
sind, können
die Laccasen genannt werden, die von Pflanzen gebildet werden, die
Chlorophyll synthetisieren, und die z.B. in der Patentanmeldung
FR-A-2 694 018 angegeben sind.
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Es
sind insbesondere die Laccasen zu nennen, die in den Extrakten von
Anacardiaceae, beispielsweise Extrakten von Mangifera indica, Schinus
molle oder Pleiogynium timoriense, und in Extrakten von Podocarpaceae,
Rosmarinus off., Solarium tuberosum, Iris sp., Coffea sp., Daucus
carrota, Vinca minor, Persea americana, Catharenthus roseus, Musa
sp., Malus pumila, Gingko biloba, Monotropa hypopithys (Fichtenspargel), Aesculus
sp., Acer pseudoplatanus, Prunus persica und Pistacia palaestina
vorkommen.
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Von
den erfindungsgemäß verwendbaren,
gegebenenfalls biotechnologisch hergestellten Laccasen, die von
Pilzen gebildet werden, können
die Laccase(n) aus Polyporus versicolor, Rhizoctonia praticola und Rhus
vernicifera, die beispielsweise in den Patentanmeldungen FR-A-2
112 549 und EP-A-504005 angegeben sind, und die in den Patentanmeldungen
WO95/07988, WO95/33836, WO95/33837, WO96/00290, WO97/ 19998 und
WO97/ 19999 beschriebenen Laccasen angegeben werden, wie beispielsweise
die Laccase(n) aus Scytalidium, Polyporus pinsitus, Myceliophtora
thermophila, Rhizoctonia solani, Pyricularia oryzae oder deren Varianten.
Es können
auch die Laccase(n) aus Tramates versicolor, Fomes fomentarius,
Chaetomium thermophile, Neurospora crassa, Coriolus versicol, Botrytis
cinerea, Rigidoporus lignosus, Phellinus noxius, Pleurotus ostreatus,
Aspergillus nidulans, Podospora anserina, Agaricus bisporus, Ganoderma
lucidum, Glomerella cingulata, Lactarius piperatus, Russula delica,
Heterobasidion annosum, Thelephora terrestris, Cladosporium cladosporioides,
Cerrena unicolor, Coriolus hirsutus, Ceriporiopsis subvermispora,
Coprinus cinereus, Panaeolus papilionaceus, Panaeolus sphinctrinus,
Schizophyllum commune, Dichomitus squalens und deren Varianten genannt
werden.
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Es
werden vorzugsweise Laccasen verwendet, die von Pilzen gebildet
werden und die gegebenenfalls biotechnologisch hergestellt sind.
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Die
enzymatische Aktivität
der erfindungsgemäß verwendeten
Laccasen mit Syringaldazin unter ihren Substraten kann durch die
Oxidation des Syringaldazin unter aeroben Bedingungen definiert
werden. Die Einheit Lacu entspricht der Enzymmenge, die bei 30 °C und pH
5,5 die Umwandlung von 1 mmol Syringaldazin pro Minute katalysiert.
Die Einheit U entspricht der Enzymmenge, die unter Verwendung von
Syringaldazin als Substrat bei 30 °C und pH 6,5 eine Änderung
der optischen Dichte bei einer Wellenlänge von 530 nm von 0,001 pro
Minute hervorruft. Die enzymatische Aktivität der erfindungsgemäß verwendeten
Laccasen kann auch über die
Oxidation von p-Phenylendiamin definiert werden. Die Einheit ulac
entspricht der Enzymmenge, die unter Verwendung von p-Phenylendiamin
(64 mM) als Substrat bei 30 °C
und pH 5 eine Änderung
der optischen Dichte bei einer Wellenlänge 496,5 nm von 0,001 pro
Minute hervorruft.
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Die
erfindungsgemäße(n) Oxidoreduktase(n)
(4 Elektronen) machen ganz allgemein vorzugsweise etwa 0,01 bis
20 Gew.-% des Gesamtgewichts der gebrauchsfertigen Zusammensetzung
und noch bevorzugter ungefähr
0,1 bis 5 Gew.-% ihres Gewichts aus.
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Eine
Besonderheit ist, dass, wenn eine oder mehrere Laccasen verwendet
werden, der Mengenanteil der Laccase(n) in der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung in Abhängigkeit von
der Art der verwendeten Laccase(n) variiert. Der Mengenanteil der
Laccase(n) liegt vorzugsweise im Bereich von etwa 0,5 bis 2000 Lacu
(etwa 10 000 bis 40·106 Einheiten U oder etwa 20 bis 20·106 Einheiten ulac) auf 100 g der gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung.
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Der
oder die Oxidationsfarbstoff(e), die in der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung verwendet werden, können insbesondere unter den
Oxidationsbasen und/oder Kupplern ausgewählt werden.
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Bei
den Oxidationsbasen handelt es sich insbesondere um p-Phenylendiamine,
Doppelbasen, p-Aminophenole und heterocyclischen Basen.
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Von
den p-Phenylendiaminen können
insbesondere die Verbindungen der folgenden Formel (II) und deren
Additionssalze mit einer Säure
genannt werden:
worin bedeuten:
- – R4 und R5, die gleich
oder verschieden sind, ein Wasserstoffatom, C1-4-Alkyl
oder C1-4-Monohydroxyalkyl,
- – R6 ein Wasserstoff- oder Halogenatom, C1-4-Alkyl oder C1-4-Monohydroxyalkyl,
- – R7 Wasserstoff oder C1-4-Alkyl.
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Von
den p-Phenylendiaminen der oben genannten Formel (II) können insbesondere
p-Phenylendiamin, p-Toluylendiamin, 2-Chlor-p-phenylendiamin, 2,3-Dimethyl-p-phenylendiamin,
2,6-Dimethyl-p-phenylendiamin,
2,6-Diethyl-p-phenylendiamin, 2,5-Dimethyl-p-phenylendiamin, N,N-Dimethyl-p-phenylendiamin, N,N-Diethyl-p-phenylendiamin, N,N-Dipropyl-p-phenylendiamin,
4-Amino-N,N-diethyl-3-methyl-anilin, N,N-Bis(β-hydroxyethyl)-p-phenylendiamin,
4-N,N-bis(β-Hydroxyethyl)amino-2-methyl-anilin,
4-N,N-bis(β-Hydroxyethyl)amino-2-chlor-anilin,
2-β-Hydroxyethyl-p-phenylendiamin,
2-Fluor-p-phenylendiamin, 2-Isopropyl-p-phenylendiamin, N-(β-Hydroxypropyl)-p-phenylendiamin,
2-Hydroxymethyl-p-phenylendiamin,
N,N-Dimethyl-3-methyl-p-phenylendiamin, N,N-(Ethyl, β-hydroxyethyl)-p-phenylendiamin
und deren Additionssalze mit einer Säure genannt werden.
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Von
den Doppelbasen, die als Oxidationsbasen in den erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzungen eingesetzt werden können, können insbesondere die Verbindungen
angegeben werden, die mindestens zwei aromatische Ringe aufweisen,
an denen Amino- und/oder Hydroxygruppen vorhanden sind.
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Von
den Doppelbasen können
insbesondere die Verbindungen der folgenden Formel (III) und deren Additionssalze
mit einer Säure
genannt werden:
worin
bedeuten:
- – Z1 und Z2, die identisch
oder voneinander verschieden sind, Hydroxy oder eine NH2-Gruppe,
die mit C1-4-Alkyl oder einer Verbindungsgruppe
Y substituiert sein kann,
- – die
Verbindungsgruppe B eine geradkettige oder verzweigte Alkylengruppe
mit 1 bis 14 Kohlenstoffatomen, die durch eine oder mehrere stickstoffhaltige
Gruppen und/oder ein oder mehrere Heteroatome, wie Sauerstoff, Schwefel
oder Stickstoff, unterbrochen oder abgeschlossen werden kann und
gegebenenfalls mit einer oder mehreren Hydroxy- oder C1-6-Alkoxygruppen
substituiert sein kann,
- – R8 und R9 ein Wasserstoff-
oder Halogenatom, C1-4-Alkyl, C1-4-Monohydroxyalkyl,
C2-4-Polyhydroxyalkyl, C1-4-Aminoalkyl
oder eine Verbindungsgruppe Y,
- – R10, R11, R12, R13, R14 und R15, die identisch
oder voneinander verschieden sind, Wasserstoff, eine Verbindungsgruppe
B oder C1-4-Alkyl,
mit der Maßgabe, dass
die Verbindungen der Formel (III) nur eine Verbindungsgruppe B pro
Molekül
aufweisen.
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Von
den stickstoffhaltigen Gruppen der Formel (III) können insbesondere
die Gruppen Amino, Monoalkyl(C1-4)amino,
Dialkyl(C1-4)amino, Trialkyl(C1-4)amino,
Monohydroxyalkyl(C1-4)amino, Imidazolinium
und Ammonium angegeben werden.
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Von
den Doppelbasen der oben genannten Formel (III) können insbesondere
N,N'-Bis(β-hydroxyethyl)-N,N'-bis-(4'-aminophenyl)-1,3-diaminopropanol,
N,N'-Bis(β-hydroxyethyl)-N,N'-bis(4'-aminophenyl)-ethylendiamin, N,N'-Bis(4-aminophenyl)-tetramethylendiamin,
N,N'-Bis(β-hydroxyethyl)-N,N'-bis(4-aminophenyl)-tetramethylendiamin,
N,N'-Bis(4-methylaminophenyl)-tetramethylendiamin, N,N'-Bis(ethyl)-N,N'-bis-(4'-amino, 3'-methylphenyl)-ethylendiamin,
1,8-Bis(2,5-diamino-phenoxy)-3,5-dioxaoctan
und deren Additionssalze mit einer Säure genannt werden.
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Von
den Doppelbasen der Formel (III) werden das N,N'-Bis(β-hydroxyethyl)-N,N'-bis(4'-aminophenyl)-1,3-diaminopropanol
und das 1,8-Bis(2,5-diaminophenoxy)-3,5-dioxaoctan
oder die Additionssalze dieser Verbindungen mit einer Säure besonders
bevorzugt.
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Von
den p-Aminophenolen, die als Oxidationsbasen in den erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzungen
verwendet werden können,
können
insbesondere die Verbindungen der folgenden Formel (IV) und deren
Additionssalze mit einer Säure
genannt werden:
worin bedeutet:
- – R16 und R17, die gleich
oder verschieden sind, ein Wasserstoff- oder Halogenatom, C1-4-Alkyl, C1-4-Monohydroxyalkyl,
C1-4-Alkoxy-C1-4-alkyl, C1-4-Aminoalkyl
oder C1-4-Monohydroxyalkyl-C1-4-aminoalkyl,
mit
der Maßgabe,
dass mindestens eine der Gruppen R1 6 oder R17 Wasserstoff
bedeutet.
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Von
den p-Aminophenolen der oben genannten Formel (IV) können insbesondere
p-Aminophenol, 4-Amino-3-methyl-phenol, 4-Amino-3-fluor-phenol, 4-Amino-3-hydroxymethyl-phenol,
4-Amino-2-methyl-phenol,
4-Amino-2-hydroxymethyl-phenol, 4-Amino-2-methoxy-methyl-phenol, 4-Amino-2-aminomethyl-phenol, 4-Amino-2-(β-hydroxyethylaminomethyl)-phenol,
4-Amino-2-fluor-phenol und deren Additionssalze mit einer Säure genannt
werden.
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Von
den heterocyclischen Basen, die als Oxidationsbasen in den erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzungen verwendbar sind, können insbesondere die Pyridinderivate,
die Pyrimidinderivate, die Pyrazolderivate und deren Additionssalze
mit einer Säure
genannt werden.
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Von
den Pyridinderivaten kommen insbesondere die Verbindungen, die beispielsweise
in den Patenten
GB 1 026 978 und
GB 1 153 196 beschrieben
sind, wie 2,5-Diamino-pyridin, 2-(4-Methoxyphenyl)-amino-3-aminopyridin,
2,3-Diamino-6-methoxy-pyridin, 2-(β-Methoxyethyl)amino-3-amino-6-methoxypyridin
und 3,4-Diamino-pyridin,
und deren Additionssalze mit einer Säure in Betracht.
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Von
den Pyrimidinderivaten können
insbesondere die Verbindungen, die beispielsweise in dem deutschen
Patent
DE 2 359 399 oder
den japanischen Patenten JP 88-169 571 und JP 91-10659 oder der
Patentanmeldung WO96/15765 beschrieben sind, wie 2,4,5,6-Tetra-aminopyrimidin, 4-Hydroxy-2,5,6-triaminopyrimidin,
2-Hydroxy-4,5,6-triaminopyrimidin,
2,4-Dihydroxy-5,6-diaminopyrimidin oder 2,5,6-Triaminopyrimidin, und
die Pyrazolo-pyrimidinderivate genannt werden, beispielsweise die
Verbindungen, die in der Patentanmeldung FR-A-2 750 048 beschrieben
sind, wobei von diesen Pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,7-diamin,
2,5-Dimethyl-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,7-diamin,
Pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,5-diamin, 2,7-Dimethyl-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,5-diamin,
3-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-7-ol,
3-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-5-ol, 2-(3-Amino-pyrazo1o-[1,5-a]-pyrimidin-7-ylamino)-ethanol,
2-(7-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3-ylamino)-ethanol,
2-[(3-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-7-yl)-(2-hydroxy-ethyl)amino]-ethanol, 2-[(7-Amino-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3-yl)-(2-hydroxy-ethyl)amino]-ethanol,
5,6-Dimethyl-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,7-diamin,
2,6-Dimethyl-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,7-diamin,
2,5,N7,N7-Tetramethyl-pyrazolo-[1,5-a]-pyrimidin-3,7-diamin,
deren Additionssalze mit einer Säure,
deren tautomeren Formen, wenn tautomere Formen im Gleichgewicht
vorliegen, und deren Additionssalze mit einer Säure genannt werden können.
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Von
den Pyrazolderivaten können
insbesondere die Verbindungen, die in den Patenten
DE 3 843 892 und
DE 4 133 957 und den Patentanmeldungen
WO 94/08969, WO 94/08970, FR-A-2 733 749 und
DE 195 43 988 beschrieben sind, wie
4,5-Diamino-1-methyl-pyrazol,
3,4-Diamino-pyrazol, 4,5-Diamino-1-(4'-chlorbenzyl)-pyrazol, 4,5-Diamino-1,3-dimethylpyrazol,
4,5-Diamino-3-methyl-1-phenyl- pyrazol,
4,5-Diamino-1-methyl-3-phenyl-pyrazol, 4-Amino-1,3-dimethyl-5-hydrazino-pyrazol,
1-Benzyl-4,5-diamino-3-methyl-pyrazol, 4,5-Diamino-3-t-butyl-1-methyl-pyrazol,
4,5-Diamino-1-t-butyl-3-methyl-pyrazol,
4,5-Diamino-1-(β-hydroxyethyl)-3-methyl-pyrazol,
4,5-Diamino-1-ethyl-3-methyl-pyrazol, 4,5-Diamino-l-ethyl-3-(4'-methoxyphenyl)-pyrazol, 4,5-Diamino-1-ethyl-3-hydroxymethyl-pyrazol, 4,5-Diamino-3-hydroxymethyl-1-methyl-pyrazol,
4,5-Diamino-3-hydroxymethyl-1-isopropyl-pyrazol, 4,5-Diamino-3-methyl-1-isopropyl-pyrazol,
4-Amino-5-(2'-aminoethyl)amino-1,3-dimethyl-pyrazol, 3,4,5-Triamino-pyrazol,
1-Methyl-3,4,5-triamino-pyrazol, 3,5-Diamino-1-methyl-4-methylamino-pyrazol,
3,5-Diamino-4-(β-hydroxyethyl)amino-1-methyl-pyrazol,
und deren Additionssalze mit einer Säure genannt werden.
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Bei
den Kupplern handelt es sich insbesondere um m-Aminophenole, m-Phenylendiamine,
m-Dihydroxybenzole, heterocyclische Kuppler, wie beispielsweise
Indolderivate, Indolinderivate, Sesamol und seine Derivate, Pyridinderivate,
Pyrazolotriazolderivate, Pyrazolone, und deren Additionssalze mit
einer Säure.
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Die
Kuppler können
insbesondere unter 2-Methyl-5-amino-phenol, 5-N-(β-Hydroxyethyl)amino-2-methyl-phenol,
3-Amino-phenol, 1,3-Dihydroxy-benzol,
1,3-Dihydroxy-2-methyl-benzol, 4-Chlor-1,3-dihydroxy-benzol, 2,4-Diamino-1-(β-hydroxyethyloxy)-benzol,
2-Amino-4-(β-hydroxyethylamino)-1-methoxy-benzol, 1,3-Diamino-benzol, 1,3-Bis(2,4-diaminophenoxy)-propan,
Sesamol, 1-Amino-2-methoxy-4,5-methylendioxy-benzol, α-Naphthol,
6-Hydroxyindol, 4-Hydroxyindol,
4-Hydroxy-N-methyl-indol, 6-Hydroxyindolin, 2,6-Dihydroxy-4-methyl-pyridin, 1-H-3-Methyl-pyrazol-5-on,
1-Phenyl-3-methyl-pyrazol-5-on
und den Additionssalzen dieser Verbindungen mit einer Säure ausgewählt werden.
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Die
Additionssalze mit einer Säure,
die im Rahmen der erfindungsgemäßen Farbmittelzusammensetzungen
verwendbar sind (Oxidationsbasen und Kuppler), sind ganz allgemein
insbesondere unter den Hydrochloriden, Hydrobromiden, Sulfaten,
Tartraten, Lactaten und Acetaten ausgewählt.
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Der
oder die Oxidationsfarbstoff(e) machen erfindungsgemäß vorzugsweise
etwa 0,001 bis 20 Gew.-% des Gesamtgewichts der gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung und noch bevorzugter etwa 0,01 bis 10
Gew.-% des Gesamtgewichts aus.
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Die
erfindungsgemäße gebrauchsfertige
Zusammensetzung kann nach einer bevorzugten Ausführungsform ferner einen oder
mehrere Direktfarbstoffe enthalten, um die Farbnuancen zu modifizieren
oder mit Glanz anzureichern.
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Das
zum Färben
geeignete Medium (oder der Träger)
der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzung
besteht im Allgemeinen aus Wasser oder einem Gemisch von Wasser
und mindestens einem organischen Lösungsmittel zur Solubilisierung
der Verbindungen, die nicht ausreichend wasserlöslich sind. Von den organischen
Lösungsmitteln
kommen beispielsweise die niederen C1-4-Alkanole, wie Ethanol
und Isopropanol; Glycerin; die Glykole und Glykolether, wie 2-Butoxyethanol,
Propylenglykol, Propylenglykolmonomethylether, Diethylenglykolmonoethylether
und Diethylenglykolmonomethylether, sowie die aromatischen Alkohole,
wie Benzylalkohol oder Phenoxyethanol, analoge Produkte und deren
Gemische in Betracht.
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Die
Lösungsmittel
können
in Mengenanteilen vorzugsweise im Bereich von etwa 1 bis 40 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht der gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzung,
und noch bevorzugter etwa 5 bis 30 Gew.-% vorliegen.
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Der
pH-Wert der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Zusammensetzung ist so ausgewählt,
dass die enzymatische Aktivität
der Oxidoreduktase (2 oder 4 Elektronen) ausreichend ist. Er liegt
im Allgemeinen im Bereich von etwa 3 bis 11 und vorzugsweise im
Bereich von etwa 4 bis 9. Er kann mit herkömmlich beim Färben von
Keratinfasern verwendeten Mitteln zum Ansäuern oder Alkalischmachen auf
den gewünschten Wert
eingestellt werden.
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Von
den Ansäuerungsmitteln
können
beispielsweise die anorganischen oder organischen Säuren genannt
werden, wie Salzsäure,
Orthophosphorsäure,
Schwefelsäure,
die Carbonsäuren,
wie Essigsäure,
Weinsäure,
Citronensäure
und Milchsäure,
und die Sulfonsäuren.
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Von
den Alkalisierungsmitteln können
beispielsweise Ammoniak, die Alkalicarbonate, Alkanolamine, wie
Mono- Di- und Triethanolamin, 2-Methyl-2-amino-1-propanol
sowie deren Derivate, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid und die
Verbindungen der folgenden Formel (V) genannt werden:
worin W eine gegebenenfalls
mit einer Hydroxygruppe oder einer C
1-4-Alkylgruppe substituierte
Propylengruppe bedeutet und R
18, R
19, R
20 und R
21, die identisch oder voneinander verschieden
sind, Wasserstoff, C
1-4-Alkyl oder C
1-4-Hydroxyalkyl bedeuten.
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Die
erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzungen können
außerdem
verschiedene Zusatzstoffe enthalten, die herkömmlich in Zusammensetzungen
zum Färben
der Haare verwendet werden, wie beispielsweise anionische, kationische,
nichtionische, amphotere oder zwitterionische grenzflächenaktive
Stoffe oder deren Gemische, anionische, kationische, nichtionische,
amphotere oder zwitterionische Polymere oder deren Gemische, anorganische
oder organische Verdickungsmittel, Antioxidantien, Penetrationsmittel,
Maskierungsmittel, Parfums, Puffer, Dispergiermittel, Konditioniermittel,
wie beispielsweise flüchtige
oder nicht flüchtige,
modifizierte oder nicht modifizierte Silicone, Filmbildner, Ceramide,
Konservierungsmittel und Trübungsmittel.
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Der
Fachmann wird selbstverständlich
die gegebenenfalls vorliegende(n) zusätzliche(n) Verbindung(en) so
auswählen,
dass die mit der erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzung verbundenen vorteilhaften Eigenschaften
durch den beabsichtigten Zusatz oder die Zusätze nicht oder nicht wesentlich
verändert
werden.
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Die
erfindungsgemäßen gebrauchsfertigen
Farbmittelzusammensetzungen können
gegebenenfalls unter Druck in unterschiedlichen Formen vorliegen,
beispielsweise als Flüssigkeit,
Creme oder Gel, oder in beliebigen anderen Formen, die für die Durchführung einer
Färbung
von Keratinfasern und insbesondere von menschlichem Haar geeignet
sind. In diesem Fall liegen die Oxidationsfarbstoffe und die Oxidoreduktase(n)
(2 oder 4 Elektronen) in der gleichen gebrauchsfertigen Zusammensetzung
vor, die daher keinen gasförmigen Sauerstoff
enthalten darf, um eine vorzeitige Oxidation des Oxidationsfarbstoffes
oder der Oxidationsfarbstoffe zu unterbinden.
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Die
Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Färben von Keratinfasern und
insbesondere menschlichen Keratinfasern, wie zum Färben der
Haare, unter Verwendung der oben definierten gebrauchsfertigen Farbmittelzusammensetzung.
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Nach
diesem Verfahren wird auf die Fasern mindestens eine oben definierte
gebrauchsfertige Farbmittelzusammensetzung während einer Zeitspanne, die
zur Bildung der gewünschten
Färbung
ausreichend ist, mit einer Applikationstemperatur von Umgebungstemperatur
bis 80 °C
aufgebracht. Vorzugsweise wird dann gespült, gegebenenfalls mit Haarwaschmittel
gewaschen und dann getrocknet.
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Die
Applikationstemperatur liegt vorzugsweise im Bereich von Umgebungstemperatur
bis 60 °C
und noch bevorzugter 35 bis 50°C.
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Die
Zeitspanne, die erforderlich ist, um die Keratinfasern zu färben, liegt
im Allgemeinen im Bereich von 1 bis 60 min und genauer im Bereich
von 5 bis 30 min.
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Nach
einer speziellen Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Verfahren einen vorbereitenden Schritt,
der darin besteht, einerseits eine Zusammensetzung (A), die in einem
zum Färben
geeigneten Medium mindestens einen oben definierten Oxidationsfarbstoff
(Base und/oder Kuppler) enthält,
und andererseits eine Zusammensetzung (B) getrennt voneinander aufzubewahren,
die in einem zum Färben
geeigneten Medium mindestens ein Enzym vom Typ der Oxidoreduktasen
(2 oder 4 Elektronen) enthält,
wobei die Zusammensetzung (A) und/oder die Zusammensetzung (B) mindestens
ein oben definiertes, in ein Salz überführtes oder chemisch modifiziertes
Chitosan enthält, und
diese bei der Anwendung zu vermischen, bevor das Gemisch auf die
Keratinfasern aufgebracht wird.
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Ein
weiterer Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung mit mehreren
Abteilungen oder "Kit" zum Färben oder
beliebige andere Konfektionierungssysteme mit mehreren Abteilungen,
wobei mindestens eine Abteilung die oben definierte Zusammensetzung
(A) und mindestens eine zweite Abteilung die oben definierte Zusammensetzung
(B) enthält.
Die Vorrichtungen können
mit einer Einrichtung ausgestattet sein, durch die das gewünschte Gemisch
auf das Haar aufgebracht werden kann, wie beispielsweise die Vorrichtungen,
die in dem Patent FR-2 586 913 der Anmelderin beschrieben sind.
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Die
folgenden konkreten Beispiele sollen die Erfindung erläutern, ohne
sie in irgendeiner Weise einzuschränken.
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BEISPIEL 1
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Es
wird eine erfindungsgemäße Zusammensetzung
zum Färben
B, die als Verdickungsmittel ein N,O-Carboxymethylchitosan enthält, mit
einer Zusammensetzung A des Standes der Technik verglichen, die als
Verdickungsmittel ein ethoxyliertes Methacrylsäure/Ethylacrylat/Stearylmethacrylat-Terpolymer
in einer 30%igen wässrigen
Dispersion (Aculyn 22 von Rohm und Haas) enthält, wobei deren Zusammensetzungen nachstehend
angegeben sind.
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Die
Zusammensetzungen werden bei 40 °C
jeweils 30 min auf natürliche
graue Haarsträhnen
mit 90 % weißen
Haaren aufgebracht.
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Die
Haarsträhnen
werden dann nach der Einwirkzeit gespült, mit Haarwaschmittel gewaschen
und anschließend
getrocknet.
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Die
Farbe der Strähnen
wurde im L*a*b*-System mit einem Colorimeter MINOLTA CM 2002 gemessen.
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In
dem L*a*b*-System bedeuten die drei Parameter die Intensität (L*),
die Nuance (a*) und die Sättigung
(b*).
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Je
höher der
Wert von L in diesem System ist, desto heller oder wenig intensiv
ist die Farbe. Je niedriger der Wert für L ist, desto dunkler oder
intensiver ist dagegen die Farbe.
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Die
Parameter a* und b* geben zwei Farbachsen an, a* die Farbachse grün/rot und
b* die Farbachse blau/gelb. Werte für a* und b*, die nahe bei Null
liegen, entsprechen grauen Farbnuancen.
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Das
Aufziehen der Farbe kann mit der folgenden Gleichung berechnet werden:
-
-
In
dieser Gleichung bedeutet ΔE
den Farbunterschied von zwei Strähnen
(im vorliegenden Fall das Aufziehen der Farbe) und L*, a* und b*
die Intensität,
die Nuance bzw. die Sättigung
der gefärbten
Strähne, wobei
L0*, a0* und b0* die Intensität, die Nuance bzw. die Sättigung
der nicht gefärbten
Strähne
angeben.
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Je
größer der
Wert von ΔE
ist, desto größer ist
der Farbunterschied der beiden Strähnen, d.h. im vorliegenden
Fall, desto besser zieht die Farbe auf und desto kräftiger ist
somit die Färbung.
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Die
Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I angegeben:
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Zusammensetzung
A (Stand der Technik)
-
- * Ws bedeutet wirksame Substanz
-
Zusammensetzung
B (erfindungsgemäß)
-
-
Aus
den Ergebnissen geht hervor, dass die Färbung unter Verwendung von
N,O-Carboxymethylchitosan (erfindungsgemäß) kräftiger ist als die Färbung unter
Verwendung von Aculyn (Stand der Technik).
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BEISPIEL 2
-
Die
Aufrechterhaltung der Enzymaktivität einer Laccase wird einerseits
in einem Medium, das ein Verdickungsmittel des Standes der Technik
enthält,
und andererseits in einem erfindungsgemäßen Medium, d.h. einem Medium
mit N,O-Carboxymethylchitosan, untersucht.
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Es
wird also eine Zusammensetzung A des Standes der Technik mit einer
erfindungsgemäßen Zusammensetzung
B verglichen.
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Zusammensetzung
A (Stand der Technik)
-
- * Ws bedeutet wirksame Substanz
-
Zusammensetzung
B (erfindungsgemäß)
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Die
Ergebnisse sind in der Kurve der folgenden Tabelle II zusammengefasst.
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Die
Ergebnisse zeigen, dass die Laccase in einem Medium mit N,O-Carboxymethylchitosan
(erfindungsgemäßes Medium
mit Träger
B) besser bewahrt wird.