DE68904633T2

DE68904633T2 - Indol-aldehyd-haarfarben.

Info

Publication number: DE68904633T2
Application number: DE8989121568T
Authority: DE
Inventors: Thomas M Schultz
Original assignee: Bristol Myers Squibb Co
Current assignee: P&G Hair Care Holding Inc
Priority date: 1988-11-21
Filing date: 1989-11-21
Publication date: 1993-06-03
Anticipated expiration: 2009-11-22
Also published as: JP2900043B2; US4932977A; EP0370492B1; EP0370492A1; DE68904633D1; CA1333364C; JPH02180810A; ES2053926T3

Description

Anwendungsbebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Färbezusammensetzungen, welche insbesondere zum Färben von Humanhaar brauchbar sind. Die Färbezusammensetzungen verwenden eine Indol-Aldehyd-Kombination als Färbemittel, welche entweder vorgebildet ist oder in situ auf dem Haar gebildet wird.

Hintergrund der Erfindung

Das Färben von Haar mit einem permanenten oder lange haltbaren Farbstoff umfaßt im allgemeinen die Oxidation eines Phenylendiamins, typischerweise in Gegenwart eines Hydroxybenzolderivates zu einem Indofarbstoff. Ein Aryldiamin wird üblicherweise mit einer Lösung vermischt, welche aus einem Oxidationsmittel, üblicherweise Wasserstoffperoxid, und einem weiteren Mittel, wie einem Resorcin, besteht. Diese Mischung wird dann auf das Haar über einen Zeitraum aufgetragen, der ausreicht, um eine shampoonierbeständige und abriebfeste Färbung zu bewirken. Mit einem derartigen permanenten Färbesystem wird die Farbe in der Haarfaser gebildet und sie ist daher eingeschlossen und nicht in der Lage herauszudiffundieren. Verfahren zur permanenten Haarfärbung werden üblicherweise bei alkalischem pH zwischen pH 8,5 und 11, der dem Haar Schaden zufügen kann, durchgeführt. Eine derartige oxidative Haarfärbung ist im allgemeinen von einer leicht wahrnehmbaren Zerstörung der taktilen Eigenschaften des Haars begleitet, was in einem rauhen Griff und größeren Schwierigkeiten beim Kämmen zum Ausdruck kommt.
Die alkalischen Bedingungen, bei denen das Behandlungsverfahren durchgeführt werden muß, schädigen weiter das Haar und bewirken morphologische Veränderungen in der Cuticulaoberfläche der Haarfasern, wie von Mahrle et.al. "The Use of SEM to Assess Damage to Hair" in Hair Research, herausgegeben von C.E. Orfauos, W. Montagna und G. Stittgen; (Springer-Verlag; New York, 1981) beschrieben.
Auch wenn in der Praxis die meisten, wenn nicht alle, Verfahren zur permanenten Haarfärbung mit alkalischen Media durchgeführt werden, so wurden doch neutrale bis saure Verfahren zur permanenten Haarfärbung beschrieben. Shesiedo (JP 53130443) beispielsweise lehrt, daß die Kombination eines Trihydroxybenzols mit einem Cu-(II)-,Fe-(II)- oder Mn-(II)- Metallsalz in Kontakt mit Haar während 60 Minuten bei pH 7 dem Haar eine dunkle Farbe verleiht. Eine sehr langsame Haarfärbung bei einem pH von weniger als 6 unter Verwendung eines Trihydroxybenzols oder eines Trihydroxytoluols und eines Phenylendiamins in Kombination mit Luft als Oxidationsmittel lehrt die JP 85039645 (Bristol-Myers). Man erhält braune Farbtöne nach wiederholter Anwendung der Mischung.
Der Stand der Technik zeigt trotzdem, daß alkalische Lösungen von oxidierenden Materialien erforderlich sind, um Haar in relativ kurzer Zeit in anderen als schwarzen oder braunen Farbtönen permanent zu färben.
Von den verschiedenen Publikationen des Standes der Technik, der sich auf das Gebiet der vorliegenden Erfindung bezieht, sind die folgenden typisch:
Das US-Patent Nr. 4,620,850 (Bachmann et al.), das ein Mittel zum Färben von Haar, das Indolderivate umfaßt. Das Mittel umfaßt zusätzlich Verbindungen wie Protocatechualdehyd. Das Färben erfolgt beispielsweise bei pH 2 bis 4, beschreibt
das US-Patent Nr. 3,871,818 (Kinney et al.), das eine Lösung, welche eine Alkyldialdehydverbindung in Kombination mit wenigstens einer Stickstoff enthaltenden Verbindung enthält, zur Veränderung der Farbe von Keratinmaterialien, insbesondere menschlicher Nägel, beschreibt;
das US-Patent Nr. 4,695,285 (Chung-Bong-Chan et al.), welches die Verwendung von Azidoindol zum Haarfärben offenbart. Das Mittel kann auch einen Färbekuppler zur Interaktion mit Azidoindol umfassen;
das US-Patent Nr. 4,453,941 (Jacobs), welches ein Haarfärbemittel offenbart, das Indolderivate in Mischung mit bestimmten Ver-bindungen mit einer reaktiven Stickstoffeinheit umfaßt;
das US-Patent Nr. 4,391,603 (Rosenbaum et al.), welches die Ver-wendung von Hydroxyderivaten von Benzaldehyd zum Färben von Keratinfasern ohne Oxidationsmittel offenbart.
Keine der voranstehenden Publikationen und keine andere der Publikationen des Standes der Technik, welche der Anmelderin bekannt sind, offenbaren die in der vorliegenden Anmeldung beschriebenen Anwendungsmethoden und Zusammensetzungen.

Kurzfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Färbezusammensetzungen und ein Verfahren zu ihrer Anwendung, insbesondere zum Färben von Haar und anderen Naturfasern unter Verwendung eines Indol- Aldehyd-Kombinationsreaktionsproduktes als Färbemittel, welches entweder vorgebildet ist oder in situ auf dem Haar gebildet wird.

Beschreibung der Erfindung

Es wurde gefunden, daß die Verwendung einer Kombination eines Indols mit einem Aldehyd bei nicht angepaßtem pH und Auftragen dieser Kombination auf das Haar eine permanente Haarfärbung ergibt. Es wurde auch gefunden, daß die beschriebene Reaktion rasch erfolgt und daß beim gefärbten Haar kein Farbstoffabrieb nach dem Shampoonieren zu beobachten ist. Man hat daher den Schluß gezogen, daß der farbbildende Prozeß in der Haarfaser erfolgt.
Bei der Durchführung der Bestimmungen und Untersuchungen, auf denen die vorliegende Erfindung basiert, wurde festgestellt, daß die Umsetzung von 4-N,N-Dimethylamino-benzaldehyd mit Pyrrolverbindungen eine einfache kolorimetrische Bestimmungsmethode für die letzteren Materialien darstellt. Um eine derartige Methode durchzuführen, wird der Aldehyd in 50%-igem Wasser-Ethanol bei pH 3 gelöst; diese Lösung ist als Ehrlich- Reagens bekannt und seit 1901 zum Nachweis von Pyrrolen und Indolen verwendet worden. Weiter wurde bei Anwendung der Reaktion auf andere Aldehyde und eine Reihe von Indolen gefunden, daß die Umsetzung allgemeiner Natur ist. Es erfolgt rasche Farbbildung wobei die spezifische Kombination aus einem bestimmten Aldehyd und Indol das chromophore Material, das gebildet wird, bestimmt. Die Reaktion von Indolen mit Aldehyden, üblicherweise als Ehrlich-Reaktion bezeichnet, erfolgt unter sauren Bedingungen und man nimmt an, daß sie einen elektrophilen Angriff des Pyrrolteils des Indols an der Carbonylgruppe des Aldehyds beinhaltet.
Im Hinblick auf auf die Lehre des Standes der Technik ist es sehr überraschend, daß kein saurer Katalysator erforderlich ist, um die Farbbildung zwischen Indolen und Aldehyd auf dem Haar zu veranlassen. Es ist vielmehr unerwartet, daß das Haar einen derart wirksamen Beschleuniger dieser Reaktion darstellen soll.
Das erfindungsgemäß zur Anwendung kommende Indol hat die Struktur
worin R&sub1; und R&sub3; unabhängig voneinander ausgewählt sind unter H, CH&sub3;, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Alkoxy, Aryl und Aryloxy; und worin R&sub2; und R&sub4; - R&sub7; jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind unter H, CH&sub3;, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Alkoxy, OH, NO&sub2;, NH&sub2;, N(Alkyl))&sub2;, N(Alkoxyl)&sub2;, N(Hydroxyalkoxy)&sub2;, Halogen, Aryl, Aryloxy und Acetoxy.
Der zur Anwendung kommende Aldehyd besitzt die Struktur
worin R&sub8; ausgewählt ist unter H, CH&sub3;, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Benzyl, Aminobenzyl, Dialkylaminobenzyl, Dialkoxyaminobenzyl, Cinnamyl, Aminocinnamyl, Dialkylaminocinnamyl, Dialkoxyaminocinnamyl, Nitrobenzyl, Akylbenzyl, Alkoxybenzyl, Phenol, Dihydroxyphenyl, Trihydroxyphenyl, Nitrohydroxyphenyl, Hydroxycinnamyl und Acetamidophenyl.
Spezifische, hier brauchbare Indolderivate sind beispielsweise Skatol, 5,6-Dihydroxyindol,4-,5-,6-, oder 7-Hydroxyindol, 5- Aminoindol, N-Methylindol, 5-, oder 6-, oder 5,6-Benzyloxindol, Methylen-5,6-dioxyindol und dergleichen. Mischungen davon können ebenfalls verwendet werden.
Die Bedingungen bei denen die Indol- und Aldehydkomponente zusammengebracht, d.h. zur Reaktion gebracht werden, sind im allgemeinen bekannt. Es ist jedoch im allgemeinen bevorzugt, daß diese Reagentien bei einem pH von 2 bis 10 in Kontakt gebracht werden.
Obwohl die Erfindung oben beschrieben wurde, sind die Details der vorliegenden Erfindung am besten mit Hilfe der nachfolgenden Beispiele zu verstehen:

Beispiele

Allgemeine Bemerkungen

In den folgenden Beispielen wird die Indolverbindung in eine wäßrige Ethanollösung (10 bis 40% Ethanol) gegeben. Vorzugsweise ist das Indol vollständig in der wäßrigen Ethanollösung gelöst. Alternativ kann das Indol zu einem Medium auf Basis eines Gels gegeben werden, das durch Vermischen der folgenden Formulierung, bezogen auf Gewichtsprozent, erhältlich ist:
Entsalztes Wasser (58%), Hydroxyethylcellulose (Cellosize QP 4400) (1,1%), Ammoniumlaurylsulfat (6,0%) Zitronensäure (1,6%), Ethylalkohol (SD Alkohol 40) (33,0%), Polyoxyethylen(20)sorbitanmonolaurat (Polysorbat 20) (0,2%). Außerdem kann eine verdickte Farbstoffgrundlage hergestellt werden durch Vermischen von Wasser (85%), Carbopol -40 (1,5%), Ethanol (12%) und Monoethanolamin (1,5%), zu der das Indol und der Aldehyd zusammen oder getrennt gegeben werden können.
Die Indolmischung wird dann in das Haar eingearbeitet und anschließend wird der Aldehyd aufgetragen, der auch in einer wäßrigen Ethanollösung oder einer Gelgrundlage vorliegen kann. Alternativ kann das Haar mit einer kombinierten Mischung des Aldehydes und des Indols etwa 5 bis 30 Minuten in Kontakt gebracht, shampooniert und anschließend getrocknet werden. Man erhält eine intensive Färbung, die sich als lange haltbar und beständig gegenüber Shampoonieren sowie als lichtbeständig erwiesen hat. Darüber hinaus ist die gebildete Färbung im allgemeinen oxidationsbeständig selbst unter alkalischen Bedingungen.

Beispiel 1

Mit Hilfe des obenbeschriebenen sequentiellen Anwendungsverfahrens wurde eine Probe von vermischtem grauem Haar mit 5- Aminoindol und 4-N,N-Dimethylaminozimtaldehyd gefärbt. Nachdem das Haar 15 Minuten mit 3 %-igem H&sub2;O&sub2; bei pH 9,5 in Kontakt war oder 10 Stunden künstlichem Sonnenlicht ausgesetzt war, bestand die einzige Veränderung der Färbung in einem mäßigen Verlust an Rottönen.

Beispiele 2-34

Unter Anwendung der gleichen Verfahren wie in den allgemeinen Bemerkungen oben beschrieben und wie in Beispiel 1 zur Anwendung gekommen, wurde eine Reihe von Proben vermischter grauer Haare (BG) und gebleichter Haare (BL) in-vivo durch aufeinanderfolgende Reaktion eines Indols und eines Aldehyds separat davon gefärbt. Die Gesamtfärbezeit war 15 Minuten, anschließend wurde shampooniert. Die zur Anwendung kommende Menge an Indol und Aldehyd war jeweils 1 % auf Gew./Gew.-Basis. Die Beispiele 2 bis 34 sind in Tabelle 1 enthalten, welche das zur Anwendung kommende spezifische Indol und den zur Anwendung kommenden spezifischen Aldehyd und die erhaltenen Ergebnisse zeigt. Tabelle 1 Beispiele 2 - 34 Beispiel Indol * Aldehyd * Haar Typ Färbung und Bemerkungen braunes Haar hellgelb-goldenbraun gelborange dunkelbrau m. Gelbtönen mausgrau-hellbraun hellbraun m.Gelbtönen pH 9 H&sub2;O&sub2;-Bleichen von Bsp. 6=goldbraun m.gelb dunkelgelb-braun pH9 H&sub2;O&sub2;-Bleichen von Bsp. 8= mausgraubraun violett m.Brauntönen dunkelviolett m. Gelbtönen dunkelgelborange pH9 H&sub2;O&sub2;-Nachbehandlg.v. Bsp. 12=mittl.goldbraun intensiv fluoreszierendgelb pH9 H&sub2;O&sub2;-Nachbehandlg.v. Bsp. 13=dunklere Färbung von Bsp.14 ergibt Gelbtöne 10 Std.Fad-o-meter v. Bsp. 14=leichte Dunkelfärbung Intensivbraun mit rotviolett pH9 H&sub2;O&sub2;-Nachbehandlg.v. Bsp. 18=Intensivbraun Beispiel Indol * Aldehyd * Haar Typ Färbung und Bemerkungen 10 Std.Fad-o-meter v. Bsp. 18=hellere Färbg. Tiefkirschrot m.violett pH9 H&sub2;O&sub2;-Nachbehandlg.v. Bsp. 21=tiefkirschrot 10 Std. Fad-o-meter v. Bsp. 21=Verlust von Violettönen mittelbraun mit Rotorangetönen 10 Std. Fad-o-meter v. Bsp. 24=Verlust v. etwas Rottönen (dunkelerdbeerblond) intensives rotorange m. Rottönen 10 Std. Fad-o-meter v. Bsp. 26=Verlust einiger Rottöne dunkelgrau mit einigen Gelbtönen pH 10 Cu&spplus;²-Nachbehandlg v. Bsp. 28=dunkelbraungelb dunkelgoldbraun mit Orangetönen pH 10 Cu&spplus;²-Nachbehandlg v. Bsp.30=dunkelgrau m. Braungoldtönen mittelaschbraun goldbraun mit Rottönen dunkelgraubraun

*) Abkürzungen:

DAI = 5,6-Diacetoxyindol;
DACA = 4-N,N-Dimethylaminozimtaldehyd;
MDI = 5,6-Methylenedioxyindol;
DMAB = 4-N,N-Dimethylaminobenzaldehyd;
NCH&sub3;DHI = 5,6-Dihydroxy-N-methylindol;
2,4OBZ = 2,4-Dihydroxybenzaldehyd;
5AI = 5-Aminoindol;
GL = Glycerinaldehyd;
In = Indol.

Beispiele 35 - 48

Eine Reihe weiterer Proben von vermischtem grauem Haar (BG) und gebleichtem Haar (BL) wurde gefärbt, indem zuerst der Aldehyd und das Indol in einem Färbemedium auf Alkohol-Wasserbasis vermischt wurden, wie erhältlich durch Lösen des Indols und des Aldehydes in einem Alkohol, wie Ethanol (30% vol/vol), und Zugabe dieser Lösung zu 68 ml Wasser zusammen mit dem gelbildenden Mittel Cabosil oder Xanthangummi (2 g) unter heftigem Rühren, wobei das Färbegelmedium gebildet wird.
Diese Mischung wird dann 15 Minuten auf die Haarprobe aufgetragen, anschließend wird shampooniert, wobei eine lange haltbare Färbung erhalten wird. Die zur Anwendung gekommene Indol- und Aldehydmenge war jeweils 1 % auf Gew./Gew.-Basis. Diese Beispiele sind in Tabelle 2 gezeigt, welche eine Liste der in jedem Beispiel zur Anwendung kommenden spezifischen Indole und Aldehyde und die jeweils erhaltenen Ergebnisse enthält. Tabelle 2 Beispiele 35 - 48 Indol-Aldehyd* Haartyp Färbung mittelgrau-violett Violett hellbraun-violett violettbraun hellviolett intensiv mittelgoldbraun intensiv mittelorangebraun intensiv kirschrot mittelgoldorangebraun hellkastanienbraun mittelbraun hellgrau mit Violetttönen blaßblaugrün

*) Abkürzungen:

DAI = 5,6-Diacetoxyindole;
DACA = 4-N,N-Dimethylaminozimtaldehyd;
MDI = 5,6-Methylenedioxyindol;
DMAB = 4-N,N-Dimethylaminobenzaldehyd;
NCH&sub3;DHI = 5,6-Dihydroxy-N-methylindol;
2,4OBz = 2,4-Dihydroxybenzaldehyd;
5AI = 5-Aminoindol;
GL = Glycerinaldehyd;
In = Indol;
Acct = Acetaldehyd.
In der Beschreibung und den Ansprüchen bezieht sich der Ausdruck "Alkyl" (in Alkyl, Alkoxy, Dialkylamino, Hydroxyalkoxy etc.) auf geradkettige oder verzweigte Gruppen mit vorzugsweise 1 bis 8, insbesondere 1 bis 6 und besonders bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.
"Alkenyl" und "Alkinyl" bezieht sich auf Gruppen mit vorzugsweise 2 bis 8, insbesondere 2 bis 6 und besonders bevorzugt 2 bis 4 Kohlenstoffatomen.
"Aryl" ist vorzugsweise Phenyl oder Naphtyl.
Auch wenn die Erfindung unter Bezug auf verschiedene konkrete Beispiele und Ausführungsformen beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht darauf begrenzt. Der Schutzumfang wird durch die nachfolgenden Ansprüche definiert.

Claims

1. Zusammensetzung zur Färbung von Naturfasern, einschließlich menschlichem Haar, umfassend eine Kombination aus einem farbbildenden Aldehyd der Formel

worin R&sub8; ausgewählt ist unter H, CH&sub3;, Alkyl, Alkenyl, Alkinyl, Benzyl, Aminobenzyl, Dialkylaminobenzyl, Dialkoxylaminobenzyl, Cinnamyl, Aminocinnamyl, Dialkylaminocinnamyl, Dialkoxylaminocinnamyl, Nitrobenzyl, Alkylbenzyl, Alkoxybenzyl, Phenol, Dihydroxyphenyl, Trihydroxyphenyl, Nitrohydroxyphenyl, Hydroxycinnamyl und Acetamidophenyl gewählt wird,

und einem Indol der Formel

worin R&sub1; und R&sub3; unabhängig voneineinander ausgewählt sind unter H, CH&sub3;, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Alkoxy, Aryl und Aryloxy, und worin R&sub2; und R&sub4; - R&sub7; jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind unter H, CH&sub3;, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Alkoxy, OH, NO&sub2;, NH&sub2;, N(Alkyl)&sub2;, N(Alkoxyl)&sub2;, N(Hydroxyalkoxy)&sub2;, Halogen, Aryl, Aryloxy und Acetoxy, in einem Reaktionsmedium mit einem pH- Wert von 2 bis 10.

2. Verfahren zum Färben von Naturfasern, einschließlich menschlichem Haar, wobei man die Naturfasern mit einer Kombination aus einer Indolkomponente der Formel

worin R&sub1; und R&sub3; unabhängig voneinander ausgewählt sind unter H,CH&sub3;, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Alkoxy, Aryl und Aryloxy; und worin R&sub2; und R&sub4; - R&sub7; jeweils unabhängig voneinander ausgewählt sind unter H, CH&sub3;, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Alkoxy, OH, NO&sub2;, NH&sub2;, N(Alkyl)&sub2;, N(Alkoxyl)&sub2;, N(Hydroxyalkoxy)&sub2;, Halogen, Aryl, Aryloxy und Acetoxy,

und eine Aldehydkomponente der Formel

worin R&sub8; ausgewählt ist unterH, CH&sub3;, Alkyl, Alkenyl, Alkynyl, Benzyl, Aminobenzyl, Dialkylamimobenzyl, Dialkoxylaminobenzyl, Cinnamyl, Aminocinnamyl, Dialkylaminocinnamyl, Dialkoxylaminocinnamyl, Nitrobenzyl, Alkylbenzyl, Alkoxybenzyl, Phenol, Dihydroxyphenyl, Trihydroxyphenyl, Nitrohydroxyphenyl, Hydroxycinnamyl und Acetamidophenyl, behandelt und die Kombination in Gegenwart der natürlichen Fasern in einem Reaktionsmedium mit einem pH- Wert von 2 bis 10 reagieren läßt.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, wobei zunächst die Indolkomponente und danach die Aldehydkomponente auf die Naturfaser aufgetragen werden.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei zunächst die Aldehydkomponente und danach die Indolkomponente auf die Naturfaser aufgetragen werden.

5. Ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, worin der pH-Wert des Mediums zwischen pH 2 und 6.5 liegt.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5, worin die Indolkomponente und die Aldehydekomponente vorab in einem Alkohol-Wasser-Medium vermischt werden, um ein Indol-Aldehyd Addukt zu bilden, bevor die zu färbende Naturfaser mit dem Naturfaser mit dem Addukt behandelt wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, worin der pH-Wert des verwendeten Mediums zwischen pH 2 und 10 ist.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, worin das verwendete Medium eine wässrige Äthanollösung ist.

9. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 7, worin das verwendete Medium ein auf einem Gel basierendes Medium ist.

10.Verfahren gemäß Anspruch 9, worin das auf einem Gel basierende Medium folgende Formulierung hat:

Hydroxyethylzellulose 1.1 Gew. %

Ammoniumlaurylsulfat 6.0 Gew. %

Zitronensäure 1.6 Gew. %

Ethylalkohol 33.0 Gew. %

Polyoxyethylen(20) -Sorbitammonolaurat 0.2 Gew. %

Entsalztes Wasser auf 100 Gew. %