DE69114578T2

DE69114578T2 - Haarfixiermittel.

Info

Publication number: DE69114578T2
Application number: DE69114578T
Authority: DE
Inventors: Daniel Joseph Halloran; Judith Merrance Vincent
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1990-07-06
Filing date: 1991-07-05
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2011-07-06
Also published as: EP0464835A2; JP2927572B2; US5135742A; EP0464835B1; DE69114578D1; CA2043409A1; EP0464835A3; JPH04230311A; CA2043409C

Description

Die Erfindung betrifft neue Haarfestigerzusammensetzungen und verbesserte Verfahren, um dem Haar die Locken zu erhalten, wobei als filmbildender Inhaltsstoff bestimmte prähydrolysierte organofunktionelle Silane verwendet werden.
Festiger sollen dem Haar eine zeitweilige festigende Wirkung oder Locken verleihen und obwohl der üblichste Festiger ein Haarspray ist, das auf das Haar aufgetragen wird, nachdem das Haar gefönt wurde, können verschiedene Spezialfestiger auf handtuchtrockenes Haar oder trockenes Haar aufgetragen werden, um dem Haar mehr Körper und Volumen zu verleihen und das Gestalten, Formgeben und Formen des Haars zu einem einzigartigen neuen Aussehen zu fördern. Anschließend wird ein Haarspray in Form eines Aerosols oder Pumpsprays aufgetragen, um Form und Gestalt des Haares aufrechtzuerhalten und dem Haar Glanz und Schimmer zusätzlich zu einem gepflegten und natürlichen Aussehen zu verleihen. Solche speziellen Festiger werden unter verschiedenen Namen vermarktet, wie Stylinggel, Stylingcreme, Stylingschaum, Stylingspray, Stylingspritz, Stylingnebel, Stylingglanz, Stylingfestiger; Formlotion, Formgel, Formglanz, Formspray; Glanzgel, Glanzspritz; Formgele; Formgebungsschäume; Formgebungsspritz; Appreturspritz; Fixiergele und Festigerlotionen.
Unabhängig davon, ob der Festiger das üblichere Haarspray oder eine Spezialart eines Festigers ist, enthält er typischerweise ein filmbildendes Additiv als Haarfestigungsmittel. Das filmbildende Additiv sollte haarfestigende Eigenschaften und Lockenerhalt liefern, beim Kämmen wenig abblättern oder pulvern, auf dem Haar schnell härten oder trocknen, nicht klebrig sein und beim Shampoonieren leicht entfernbar sein. Filmbildende Additive werden durch ein Lösungsmittel geliefert, das gewöhnlich ein Alkohol wie Ethanol oder eine Mischung von Alkohol und Wasser ist. Im Fall von Aerosolpräparaten, wie Haarsprays und Schaum, wird ein Treibmittel wie Isobutan, Butan, Propan oder Dimethylether dem Abgabesystem zugegeben.
Beispiele für derzeit verwendete filmbildende Mittel sind Schellack, Polyvinylpyrrolidon-Ethylmethacrylat-Methacrylsäure- Terpolymer, Vinylacetat-Crotonsäure-Copolymer, Vinylacetat- Crotonsäure-Vinylneodeconat-Terpolymer, Poly(vinylpyrrolidonethylmethacrylat)-Methacrylsäure-Copolymer, Vinylmethylether- Maleinsäureanhydrid-Copolymer, Octylacrylamid-Acrylat-Butylaminoethyl-Methacrylat-Copolymer und Poly(vinylpyrrolidon-dimethylaminoethylmethacrylat)-Copolymer und Derivate. Diese speziellen Polymere sind am geeignetsten für Präparate auf Alkoholbasis, wie Haarsprays und Pumpsprays, und werden manchmal in Haarfestigerprodukten auf Wasserbasis verwendet.
Solche Harze enthalten typischerweise Carboxylgruppen, die bis zu einem gewissen Grad neutralisiert werden müssen, um eine Kompatibilität mit Wasser zu schaffen, um die Entfernung mit Shampoo zu erleichtern und die Flexibilität des Films zu erhöhen. Je höher jedoch der Grad der Neutralisierung ist, desto weniger beständig ist der Film gegenüber hoher Feuchtigkeit. Obwohl daher diese Harze durch Neutralisation wasserlöslich gemacht werden können, sind Festigersysteme auf Wasserbasis nicht praktisch, da sie schlecht halten.
Polyvinylpyrrolidon und bestimmte quaternäre Ammoniumverbindungen, insbesondere Polyquaternium-11 (ein von der Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association aufgenommener Name) sind filmbildende Additive, die für vollständig auf Wasser basierende Festigersysteme, wie Gele und Schäume, verwendet werden. Diese wasserlöslichen Harze bilden jedoch Filme, die nicht beständig sind gegenüber hoher Feuchtigkeit. Tatsächlich neigen diese Polymere dazu, in einem solchen Ausmaß hygroskopisch zu sein, daß der Kontakt mit hoher Feuchtigkeit tatsächlich die Filme durch Wasserabsorption aufweicht und plastifiziert. Daher besteht ein Bedarf für ein Festigerharz, das (i) vollständig wasserlöslich ist ohne Neutralisation und eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit liefert, wenn es aus wäßrigen Lösungen aufgetragen wird, (ii) mit Kohlenwasserstofftreibmitteln kompatibel ist und (iii) in allen möglichen Lösungsmittelsystemen für diese Anwendung verwendet werden kann.
Erfindungsgemäß wird eine neue Haarfestigerformulierung bereitgestellt, die ein filmbildendes Organosiliciummaterial enthält. Genauer ist das filmbildende Organosiliciummaterial ein organofunktionelles Silanhydrolysat. Es ist auf diesem Gebiet nicht neu, Organosiliciumverbindungen für Haarfestigerzusammensetzungen anzuwenden. Noch ist es im Stand der Technik neu, silanartige Materialien in Haarfestigern zu verwenden. Zum Beispiel werden Organosilane in US-Patent Nr. 2,782,790, ausgegeben am 26. Febr. 1957; US-Patent Nr. 4,344,763, ausgegeben am 17. Aug. 1982, und in der Europäischen Patentanmeldung 85 104 416.4, veröffentlicht am 30. Okt. 1985 unter der Veröffentlichungsnummer 0 159 628, offenbart. Obwohl diese Literaturstellen verschiedene Haarbehandlungs-, Haarlege- und Haarwellverfahren offenbaren, bei denen Silane angewendet werden, lehrt keine Literaturstelle des Standes der Technik die Verwendung von teilweise prähydrolysierten organofunktionellen Silanen mit Silsesquioxaneigenschaften, wie hier offenbart.
Im Gegensatz zu den organischen filmbildenden Additiven liefern die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit gegenüber Wasser ebenso wie die Löslichkeit in Ethanol-Wasser ohne Neutralisierung. Die polaren Funktionen und die Dispergierbarkeit der Organosiliciummaterialien lassen die Bildung von Lösungen, Emulsionen, Mikroemulsionen oder Suspensionen in Wasser zu. Die Silanhydrolysate können auch als Aerosollösungsmittel oder in flüchtigen Silikonen, Mineralöl oder anderen nicht-flüchtigen Kohlenwasserstoffen geliefert werden. Dieser Löslichkeitsbereich wird möglich gemacht durch die Kettenflexibilität des Moleküls und indem verschiedene Gehalte an organischen Funktionen eingebaut werden. Andere Vorteile schließen die Nicht-Reizbarkeit, ausgezeichnete Entfernbarkeit mit Shampoo, schönen Glanz, wenig Rückstände, Mangel an Klebrigkeit und vermindertes Flocken ein.
Die Erfindung ist auf ein Haarbehandlungsverfahren gerichtet, um den Lockenerhalt im Haar zu vermitteln, bei dem mindestens ein filmbildender Inhaltsstoff auf das Haar aufgetragen wird. Für die Verbesserung wird als filmbildender Inhaltsstoff eine Organosiliciumverbindung verwendet. Die bevorzugte Organosiliciumverbindung ist ein prähydrolysiertes organofunktionelles Silan mit Silsesquioxaneigenschaften.
Die Erfindung ist auch auf ein Haarbehandlungsverfahren gerichtet, um dem Haar die Locken zu erhalten, wobei ein Film auf dem Haar gebildet wird und der Film eine Organosiliciumverbindung ist, die ein prähydrolysiertes organofunktionelles Silan mit Silsesquioxaneigenschaften ist.
Die Erfindung ist weiterhin auf Haarfestigerzusammensetzungen gerichtet, um dem Haar die Locken zu erhalten, die eine Organosiliciumverbindung enthalten, die ein prähydrolysiertes organofunktionelles Silan ist mit Silsesquioxaneigenschaften.
Diese und weitere Merkmale, Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer, wenn sie im Licht der folgenden detaillierten Beschreibung betrachtet werden.
Wie oben angegeben, bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Haarfestiger, bei denen als filmbildender Inhaltsstoff ein prähydrolysiertes organofunktionelles Silan mit Silsesquioxaneigenschaften verwendet wird. Es wurde gefunden, daß solche Silane die Locken besser erhalten im Vergleich zu üblichen organischen Systemen und die Vorteile der Ethanollöslichkeit, der Wasserkompatibilität, der Nicht-Reizbarkeit, eines ausgezeichneten Aussehens auf dem Haar, einer ausgezeichneten Entfernbarkeit mit Shampoo, guten Schimmer, verbesserten Halt, geringe Rückstände, Nicht-Klebrigkeit und verminderte Flockenbildung liefern. Die hydrolysierten Silane der vorliegenden Erfindung bieten auch den zusätzlichen Vorteil, daß kein Weichmacher erforderlich ist, obwohl Weichmacher in den Festigerzusammensetzungen enthalten sein können, falls erwünscht. Typische organische Festigersysteme schließen solche Harze ein, die im Handel als GANTREZ -Harze bekannt sind, die Polymere sind, die aus dem Teilethylether des aus Vinylmethylester und Maleinsäureanhydrid gebildeten Polycarbonsäureharzes bestehen. Eines der bekannteren GANTREZ -Harze ist GANTREZ ES 225, ein Produkt der GAF Corporation, Wayne, New Jersey. GANTREZ ist auch ein Warenzeichen der GAF Corporation. Dieses Harz war der filmbildende Inhaltsstoff in Produkten wie WHITE RAIN und FINAL NET . Solche Harze werden typischerweise als Pumpsprays auf Ethanolbasis angewendet.
Verschiedene im Handel erhältliche Haarfestigerpräparate sind auf Wasserbasis und schließen Konditionierer, Stylinggels und Stylingschäume ein. Obwohl sie nicht hauptsächlich Haarfestiger sind, können tiefwirkende Konditionierer ein wasserlösliches Harz enthalten, um etwas Halt zu geben. Der bekannteste organische filmbildende Inhaltsstoff in solchen organischen Systemen auf Wasserbasis ist im Handel bekannt als GAFQUAT -Harz. Solche Harze sind auch Produkte der GAF Corporation, Wayne, New Jersey, und GAFQUAT ist ein Warenzeichen dieser Firma. Beispiele für die im Handel erhältlichen Harze sind GAFQUAT 734 und GAFQUAT 755, die auch bekannt sind unter der Bezeichnung Polyquaternium-11, einem von der Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association angenommenen Namen. Obwohl Organosiliciumverbindungen nicht als wasserlöslich bekannt sind, sind die hydrolysierten Silane der vorliegenden Erfindung löslich oder kompatibel in Systemen auf Wasserbasis und haben daher Nützlichkeit in solchen Systemen anstelle des organischen GAFQUAT -Harzes, das derzeit im Stand der Technik angewendet wird.
Die prähydrolysierten organofunktionellen Silane der vorliegenden Erfindung mit Silsesquioxaneigenschaften werden auch in Haarfestigersystemen auf Wasser-Alkohol-Basis angewendet. Wäßriges Ethanol wird zum Beispiel in einigen im Handel erhältlichen Pumpspray- und Aerosolprodukten und Schäumen verwendet. Die Funktion des Alkohols in solchen Systemen ist es, ein schnelleres Trocknen des Präparates im Vergleich zu Systemen auf Wasserbasis zu fördern. Außerdem können die erfindungsgemäßen Silane in wasserfreien alkoholischen Systemen verwendet werden, unabhängig davon, ob das System für eine Abgabe als Aerosol oder eine Abgabe durch eine Pumpsprayvorrichtung vorgesehen ist. Bei dem erfindungsgemäßen Haarbehandlungsverfahren ist der filmbildende Bestandteil eine Organosiliciumverbindung mit mindestens einer Einheit der Formel
(Z-Y-X-R-SiO3/2)n
im Molekül, worin
X ein Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amino-, Ammonium-, quaternären Amino-, Carbonyl-, Sulfonyl- und Amidoresten oder ein Schwefel- oder Sauerstoffatom ist;
Y ein Sauerstoffatom, ein Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylen-, Arylen-, Alkylarylen-, Alkylenoxy-, Arylenoxy-, Alkylarylenoxy-, Carbonyl- und Phosphorylresten oder eine kovalente Bindung ist;
Z Wasserstoff oder ein Rest ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Amino-, Amido-, Ammonium, Hydroxy-, Carboxy-, Vinyl-, Vinylbenzol-, Epoxy-, Vinylbenzylamino-, Alkylacrylo-, Polyalkylenoxy-, Metallhydroxyl-, Alkylcarbonyl-, Arylcarbonyl-, Morpholino- und Oxazolinoresten;
R ein Rest ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylen-, Arylen-, Alkylarylen- und Alkenylenresten oder ein oxidiertes, aminiertes, amidiertes oder thioliertes Derivat davon; und
n eine ganze Zahl von 1 bis 10.000 ist.
Diese Organosiliciumverbindungen sind prähydrolysierte organofunktionelle Silane mit Silsesquioxaneigenschaften und die Organosiliciumverbindung wird auf das Haar als Mischung, die ein Lösungsmittel enthält, aufgetragen. Die Organosiliciumverbindung ist in der Mischung in einem Anteil von 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, vorhanden. Vorzugsweise ist die Organosiliciumverbindung in der Mischung in einem Anteil von etwa 3 bis etwa 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, vorhanden. Das Lösungsmittel kann Wasser, ein Kohlenwasserstoff, ein Alkohol oder eine Mischung von Alkohol und Wasser sein. Wenn das Lösungsmittel ein Kohlenwasserstoff ist, ist es bevorzugt, Materialien wie Dimethylether, verflüssigtes Erdgas, Propan und Isobutan anzuwenden. In dem Fall, in dem das Lösungsmittel ein Alkohol ist, sind einige geeignete Materialien Methanol, Ethanol und Isopropanol.
Im Hinblick auf die in der Formel dargestellten Verbindungen sind die Alkyl-, Alkenyl- und Alkylenreste vorzugsweise solche, die 1 bis 20 Kohlenstoffatome enthalten. Es ist auch anzumerken, daß dann, wenn die Zusammensetzung eine positive Ladung trägt, das Anion ein schwach saures Carboxylat, ein Sulfat, Nitrat, Benzoat, Halogenid oder ein anderes Anion sein kann. Wenn die Verbindung eine Aminofunktion hat, kann sie mit einer Protonensäure protoniert oder ohne Protonierung mit einer Lewis- Säure neutralisiert werden. Die Verbindungen können linear, cyclisch oder leiterartig sein. Solche Verbindungen können auch dimerisiert, trimerisiert oder teilweise dimerisiert oder trimerisiert sein durch die Gruppen X, Y und Z. Diese Verbindungen können, falls erwünscht, mit Füllstoffen angewendet werden. Die erfindungsgemäßen Organosiliciumverbindungen können weiterhin lösliche Materialien sein; Mizellen sein; Submikrometeraggregate bilden können, wie Vesikel oder Mikroemulsionen; oder flüssigkristallin in der Struktur sein, abhängig von dem angewendeten Lösungsmittelsystem. Solche Verbindungen können Homopolymere, Copolymere, Terpolymere oder Mischung mit anderen Silikonzusammensetzungen oder organischen Zusammensetzungen sein.
Eine bevorzugte erfindungsgemäße Verbindung ist ein prähydrolysiertes organofunktionelles Silan mit Silsesquioxaneigenschaften, das im Molekül mindestens eine Einheit der Formel
[NH&sub2;-CH&sub2;-CH&sub2;-NH-CH&sub2;-CH&sub2;-CH&sub2;-SiO3/2]n
enthält. Die ganze Zahl n in der obigen Formel kann zwischen 1 und etwa 20 liegen. Dieses prähydrolysierte Silan kann auf das Haar als Mischung mit einem Lösungsmittel aufgetragen werden und zusätzlich, falls erwünscht, mindestens einen weiteren Inhaltsstoff, wie Treibmittel, Konditionierer, Tenside, Weichmacher, Verdickungsmittel, Konservierungsmittel und Duftstoffe, enthalten.
Die erfindungsgemäßen Silane wurden in Ethanol gelöst und bezüglich des Lockenerhalts getestet. Diese Präparate wurden verglichen mit einem im Handel erhältlichen Aerosolprodukt, das etwa 4 bis 5 Gew.-% des filmbildenden Harzbestandteiles RESYN 28-2930, hergestellt von National Starch and Chemical, Bridgewater, New Jersey, enthält. Mit den erfindungsgemäßen hydrolysierten Silanen wurden die Locken besser erhalten als mit dem im Handel erhältlichen Produkt und mit einem Anteil von etwa 1 bis 5 Gew.-% Silan. In Versuchen unter Anwendung mehrerer Haarsträhnen lieferten die erfindungsgemäßen Silane übereinstimmendere Ergebnisse als das entsprechende im Handel erhältliche Produkt. Ähnliche Ergebnisse wurden erreicht in Tests, bei denen die hydrolysierten Silanfilmbildner der vorliegenden Erfindung mit einem anderen im Handel erhältlichen Produkt FINAL NET verglichen wurden. Die Ergebnisse dieser Tests und die Verfahren sind unten angegeben.
Die folgenden Beispiele sollen die Idee der vorliegenden Erfindung genauer erläutern.

Beispiel I

In einen Dreihalsrundkolben, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgestattet war, wurden 66,2 g Ethylendiaminopropyltrimethoxysilan der Formel NH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;NHCH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;Si(OCH&sub3;)&sub3; gegeben. Zu dem Kolben wurden 30 g einer Mischung von n-Octanol und n-Decanol im Verhältnis 50:50 zugegeben. Das Silan und die Alkoholmischung wurden sorgfältig miteinander vermischt. Zu der Mischung wurden langsam 3,8 g deionisiertes Waser zugegeben und der Inhalt des Kolbens wurde etwa 1 Stunde lang mischen gelassen. Der Kolben wurde auf 160ºC erhitzt, wobei Methanol abgezogen wurde. Nachdem der Kolben abgekühlt war, wurde das Produkt gewonnen und als prähydrolysiertes organofunktionelles Silan mit Silsesquioxaneigenschaften identifiziert, das im Molekül mindestens eine Einheit der Formel
[NH&sub2;-CH&sub2;-CH&sub2;-NH-CH&sub2;-CH&sub2;-CH&sub2;-SiO3/2]n
enthielt.

Beispiel II

Das hydrolysierte Silan von Beispiel I wurde zu einer Haarfestigerzusammensetzung formuliert, indem das hydrolysierte Silan mit Ethanol vermischt wurde, um verschiedene Festigerpräparate zu liefern, die 1, 2, 3 und 5 Gew.-% Silan enthielten. Diese Silanhaarfestigerpräparate wurden ausgewertet bezüglich des Lockenerhalts und verglichen mit im Handel erhältlichen Haarfestigerprodukten gemäß den unten angegebenen Verfahren. Die Ergebnisse dieser Auswertungen und Vergleiche sind in den beigefügten Tabellen angegeben.

Beispiel III

Haarfestigerpräparate wurden ausgewertet, indem Haarsträhnen mit 15 cm (6 inch) von ungefähr 2 g unbehandeltem menschlichem Haar angewendet wurden. Jede Strähne wurde vorbereitet, indem der obere Teil des Haars auf einen Kunststoffstreifen mit 5 cm x 5 cm (2" x 2") geklebt wurde. Nach dem Trocknen des Streifens wurde das Haar auf 15 cm (6 inch) geschnitten. Jede Strähne wurden dann mit einem anionischen/amphoterischen Shampoo der folgenden Formulierung gereinigt:
Destilliertes Wasser 61,45%
Methylchlorisothiazolinon und Methylisothiazolinon 0,05%
Ammoniumlaurylsulfat 35,00%
Lauramid DEA 3,00%
Schwefelsäure q.s.
Ammoniumchlorid 0,50%
Die Strähne wurde zuerst 15 Minuten lang mit 40ºC warmem Leitungswasser gespült und 0,5 cm³ des obigen Shampoos wurden aufgetragen. Nach dem Shampoonieren 30 Sekunden lang wurde 30 Sekunden lang gespült. Die Strähnen wurden dann auf Kunststoffwickler mit ungefähr 1,3 cm (1/2 inch) Durchmesser gewickelt und über Nacht trocknen gelassen. Die Haarfestigerpräparate wurden auf das Haar aufgetragen entweder durch Auftropfen von 0,5 g oder durch Aufsprühen von 0,3 g. Wenn das Auftragen durch Tropfen verwendet wurde, wurde das Haar dreimal gekämmt und wieder auf Wickler aufgewickelt. Wenn die Harzlösung aus einer Pumpe abgegeben wurde, wurde das Haar nicht wieder aufgewickelt. Die Lösung wurde auf dem Haar über einen Zeitraum von 1 bis 2 Stunden bei Präparaten auf Ethanolbasis und über Nacht bei Präparaten auf Wasserbasis härten gelassen. Die getrockneten Strähnen wurden in einer Kammer mit konstanter Feuchtigkeit mit 90% relativer Luftfeuchtigkeit aufgehängt und Anfangswerte wurden aufgenommen ebenso wie zusätzliche Werte in vorbestimmten Intervallen. Wenn die Strähne wieder aufgewickelt worden war, wurden die Wickler vor dem Kontakt entfernt.
Die Aufrechterhaltung der Locken wurde berechnet als auseinandergezogene Länge minus die Länge am Ende des vorbestimmten Intervalls dividiert durch die auseinandergezogene Länge minus Anfangslänge. Die die in den Tabellen I und II gezeigten Ergebnisse zeigen den Lockenerhalt nach 24 Stunden Kontakt und beweisen die ausgezeichnete Leistung des Silanhydrolysats bei geringen Zugabegehalten im Vergleich zu der organischen Kontrolle. TABELLE I % Silan in Ethanol Lockenerhalt (%) TABELLE II % GANTREZ in Ethanol

Beispiel IV

In einen Dreihalsrundkolben, der mit einem Rührer, einem Thermometer und einem Stickstoffeinlaß ausgestattet war, wurden 60 g Ethylendiaminopropyltrimethoxysilan gegeben. Zu dem Kolben wurden 425 g Ethanol Normalstärke 200 und 15 g deionisiertes Wasser unter Rühren zugegeben. Die Mischung wurde mehr als 1 Stunde lang unter Stickstoff am Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen wurde die Lösung in eine Verdampfungseinrichtung gegossen und das Lösungsmittel wurde bei Raumtemperatur verdampft. Der Feststoff wurde dann in 150 g Ethanol Normalstärke 200 in einem Kolben unter Stickstoff unter Erhitzen wieder aufgelöst.

Beispiel V

Das hydrolysierte Silan von Beispiel IV wurde zu einer haarfestigenden Zusammensetzung formuliert, indem das hydrolysierte Silan mit Ethanol vermischt wurde, um verschiedene Festigerpräparate bereitzustellen, die 3, 5 und 10 Gew.-% Silan enthielten.

Beispiel VI

Die Haarfestigerpräparate von Beispiel V wurden ausgewertet mit dem in Beispiel III beschriebenen Verfahren. Das organische Harz GANTREZ ES 225 wurde als Kontrolle zum Vergleich verwendet. Die Ergebnisse dieser Auswertungen sind unten angegeben. TABELLE III % Silan in Ethanol Lockenerhalt (%) % GANTREZ in Ethanol

Beispiel VII

Teil A: In eine 4 oz. Flasche wurden 40 g Ethanol Normalstärke 200 und 4 g Methyltrimethoxysilan der Formel CH&sub3;Si(OCH&sub3;)&sub3; gegeben. Teil B: In eine andere 118 ml (4 oz.) Flasche wurden 1,5 g deionisiertes Wasser und 0,6 g Ethylendiaminopropyltrimethoxysilan gegeben. Nach dem Vermischen beider Teile wurde Teil A zu Teil B zugegeben.

Beispiel VIII

Teil A: In eine 118 ml (4 oz.) Flasche wurden 40 g Ethanol Normalstärke 200 und 4 g Propyltrimethoxysilan der Formel CH&sub3;CH&sub2;CH&sub2;Si(OCH&sub3;)&sub3; gegeben. Teil B: In eine andere 118 ml (4 oz.) Flasche wurden 1,5 g deionisiertes Wasser und 0,6 g Ethylendiaminopropyltrimethoxysilan gegeben. Nach dem Vermischen wurde Teil A zu Teil B zugegeben.

Beispiel IX

Die in den Beispielen VII und VIII hergestellten Materialien wurden als Haarfestiger ohne weitere Verdünnung oder Modifikation ausgewertet. Die verwendeten Verfahren waren die von Beispiel III und die Ergebnisse sind unten angegeben. Tabelle IV Lösung % Silan in Ethanol Lockenerhalt (%) Beispiel

Beispiel X

In eine 118 ml (4 oz.) Glasflasche wurden 36 g deionisiertes Wasser gegeben. Unter Rühren wurden 4,0 g Ethylendiaminopropyltrimethoxysilan langsam zugegeben. Das Rühren wurde fortgesetzt, um ein vollständiges Vermischen sicherzustellen. Es wurde mindestens 16 Stunden lang abgewartet vor der Auswertung, um eine vollständige Hydrolyse sicherzustellen.

Beispiel XI

Beispiel X wurde wiederholt, wobei das Silan 3-(Trimethoxysilyl)propyldimethyloctadecylammoniumchlorid der Formel Cl&supmin;(MeO)&sub3;SiCH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;(CH&sub3;)&sub2;N&spplus;C&sub1;&sub8;H&sub3;&sub7; verwendet wurde.

Beispiel XII

Beispiel X wurde wiederholt, wobei das Silan Natrium-3- trihydroxysilylpropylmethylphosphat der Formel (HO&supmin;)&sub3;SiCH&sub2;CH&sub2;CH&sub2;OP=O(CH&sub3;)O&supmin;Na&spplus; verwendet wurde.

Beispiel XIII

Die in den Beispielen X, XI und XII hergestellten Materialien wurden als Haarfestiger ausgewertet ohne weitere Verdünnung oder Modifikation. Die Verfahren waren die von Beispiel III und die Ergebnisse sind in Tabelle V angegeben, einschließlich einem Vergleich mit PVP K-30 (Polyvinylpyrrolidon) und GAFQUAT 755N. TABELLE V Lösung % Silan in Wasser Lockenerhalt (%) Beispiel % Harz in Wasser
PVP K-30 ist ein Polyvinylpyrrolidonpolymer mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 40.000. GAFQUAT 755N ist ein quaternisiertes Copolymer aus Vinylpyrrolidon und Dimethylaminoethylmethacrylat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1.000.000 und der CTFA-Bezeichnung Polyguaternium- 23.
Die Verbindungen, die erfindungsgemäß bevorzugt sind, sind solche Verbindungen, die aus den folgenden Silanen als Ausgangsmaterialien hergestellt wurden:
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können ein Emulsionsmittel ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anionischen, amphoterischen, nicht-ionischen, kationischen und zwitterionischen Tensiden enthalten. Geeignete anionische Detergenzien schließen anionische Detergenzien mit sulfonierten und sulfatierten Alkyl-, Aralkyl- und Alkarylgruppen; Alkylsuccinate; Alkylsulfosuccinate und N-Alkylsarcosinate ein.
Tenside, die allgemein als amphoterische oder ampholytische Detergenzien klassifiziert werden, schließen u.a. Kokosamophocarboxyglycinat, Kokosamphocarboxypropionat, Kokosbetain, N-Kokosamidopropyldimethylglycin und N-Lauryl-N-carboxymethyl-N- (2-hydroxyethyl)ethylendiamin ein. Andere geeignete amphoterische Detergenzien schließen die quaternären Cycloimidate, Betaine und Sultaine, die in US-Patent Nr. 3,964,500 offenbart werden, ein.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können ein nicht- ionisches Tensid enthalten. Die nicht-ionischen Tenside der vorliegenden Erfindung werden ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fettsäurealkanolamid- und Aminoxid-Tensiden.
Geeignete kationische Tenside für die vorliegende Erfindung schließen quaternäre Ammoniumsalze von primären, sekundären und tertiären Fettaminen ein. Zwitterionische Tenside, die angewendet werden können, sind quaternäre Ammonium-, Phosphonium- und Sulfoniumverbindungen, die aliphatische Substituenten enthalten, von denen einer eine Carboxy-, Phosphat-, Phosphonat-, Sulfat- oder Sulfonatfunktion hat.
Andere Hilfsstoffe können den erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zugegeben werden, z.B. Weichmacher, Verdickungsmittel, Parfums, Farbstoffe, Elektrolyte, pH-Kontrollmittel, antimikrobielle Mittel, Antioxidantien, Ultraviolettlichtabsorber und Arzneimittel. Wenn der Festiger in Form eines Gels oder einer Lotion ist, ist es manchmal bevorzugt, ein Verdickungsmittel für die Zusammensetzungen anzuwenden, um das Auftragen der Zusammensetzung auf das Haar mit der Hand zu erleichtern. Verdickungsmittel werden vorzugsweise in ausreichenden Mengen verwendet, um eine geeignete Viskosität zu liefern. Zum Beispiel sind Viskositäten im Bereich von 400 bis 6.000 mPa.s (cps) für Lotionen bevorzugt. Höhere Viskositäten sind für Gele bevorzugt, wohingegen niedrigere Viskositäten für Sprays bevorzugt sind.
Geeignete Verdickungsmittel schließen u.a. Natriumalginat, Gummi arabikum, Polyoxyethylen, Guargummi, Hydroxypropylguargummi, Cellulosederivate wie Methylcellulose, Methylhydroxypropylcellulose, Hydroxypropylcellulose, Polypropylhydroxyethylcellulose, Stärke und Stärkederivate wie Hydroxyethylamylose und Stärkeamylose, Johannisbrotkernmehl, Elektrolyte wie NaCl, Saccharide wie Fructose und Glucose und Derivate von Sacchariden wie PEG-120-Methylglucosedioleat ein. Bevorzugte Verdickungsmittel schließen die Cellulosederivate und Saccharidderivate ein. Das Glucosederivat PEG-120-Methylglucosedioleat ist erfindungsgemäß besonders bevorzugt. Elektrolyte, die Natriumchlorid und Ammoniumchlorid enthalten, führen auch zu einem Verdicken, insbesondere in wäßrigen Systemen, und können auch erfindungsgemäß angewendet werden.
Beispielhafte Weichmacher, die angewendet werden können, schließen Polypropylenglykol, Glycerin und Polysiloxane ein. Siloxanpolymere, wie Polydimethylsiloxan, cyclisches Polydimethylsiloxan, Phenylpolydimethylsiloxan und Polydimethylsiloxan mit Methylen- und/oder Propylenoxidseitenketten sind besonders bevorzugt für die vorliegende Erfindung.
Die Parfums, die in den Zusammensetzungen verwendet werden können, sind kosmetisch annehmbare Parfums. Farbstoffe werden verwendet, um der Zusammensetzung eine Farbe zu verleihen, und können allgemein verwendet werden. Obwohl es nicht erforderlich ist, ist es bevorzugt, eine Säure oder Base anzuwenden, um den pH in einem Bereich von 5 bis 9 oder bevorzugter in einem Bereich von 6 bis 8 für die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen einzustellen. Jede wasserlösliche Säure, wie eine Carbonsäure oder Mineralsäure, ist geeignet. Zum Beispiel schließen geeignete Säuren Mineralsäuren wie Salzsäure, Schwefelsäure und Phosphorsäure, Monocarbonsäuren wie Essigsäure, Milchsäure oder Propionsäure, und Polycarbonsäuren wie Bernsteinsäure, Adipinsäure und Zitronensäure ein. Wenn eine Base erforderlich ist, sind organische Amine wie 2-Amino-2-methyl-1-propanol geeignet.
Wenn für spezielle Zwecke Konditionierer erwünscht sind, können diese zugegeben werden. Zum Beispiel kann jede wohlbekannte organische kationische, das Haar konditionierende Komponente zugegeben werden. Einige kationische konditionierende Komponenten, die erfindungsgemäß verwendet werden können, um das Haar zu pflegen, schließen quaternäre Stickstoffderivate von Celluloseethern, Homopolymere von Dimethyldiallylammoniumchlorid, Copolymere von Acrylamid und Dimethyldiallylammoniumchlorid, Homopolymere oder Copolymere, die sich von Acrylsäure oder Methacrylsäure ableiten, die kationische funktionelle Stickstoffgruppen enthalten, die an das Polymer über eine Ester- oder Amidbindung gebunden sind, Polykondensationsprodukte von N,N'-Bis-(2,3-epoxypropyl)-piperazin oder Piperazin-bis-acrylamid und Piperazin, Poly(dimethylbutenylammoniumchlorid)-α,ω- bis-(triethanolammonium)chlorid und Copolymere von Vinylpyrrolidon und Acrylsäureestern mit quaternären Stickstoffunktionen ein. Die obigen kationischen organischen Polymere und andere sind genauer in US-Patent Nr. 4,240,450 beschrieben. Andere Kategorien von organischen Konditionierern können auch angewendet werden, wie Proteine, monomere organische quaternäre Verbindungen und Betaine. Konditionierende Silikonmittel können auch angewendet werden, zum Beispiel Cyclomethicon, Dimethicon, Phenyldimethicon, Dimethiconcopolyol, Amodimethicon und Trimethylsilylamodimethicon.
Ein Konservierungsmittel kann erforderlich sein und beispielhafte Konservierungsmittel, die angewendet werden können, schließen etwa 0,1 bis 0,2 Gew.-% von Verbindungen wie Formaldehyd, Dimethyloldimethylhydantoin, 5-Brom-5-nitro-1,3-dioxan, Methyl- und Propylparahydroxybenzoate und Mischungen solcher Benzoate mit Natriumdehydroacetat, Sorbinsäure und Imidazolidinylharnstoff ein.
Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen können auch so formuliert werden, daß sie Farbstoffe, Reduktionsmittel, neutralisierende Mittel und Konservierungsmittel enthalten, die notwendig sind für die Anwendung in Dauerwellsystemen oder Haarfärbemitteln. Die aktive Formulierung kann in vielen verschiedenen Formen aufgetragen werden, einschließlich zum Beispiel als Lotionen, Gele, Schäume, Aerosole und Pumpsprays und als Konditionierer und Shampoos. Der aktive Inhaltsstoff schließt einen Träger ein und geeignete Trägerflüssigkeiten für Haarpflegepräparate sind Wasser ebenso wie zum Beispiel Flüssigkeiten wie Alkohole, nämlich Ethanol oder Isopropanol, Kohlenwasserstoffe und halogenierte Kohlenwasserstoffe wie Lösungsbenzin und Trichlorethan, überkritische Flüssigkeiten wie überkritisches Kohlendioxid und überkritischer Stickstoff, cyclische Siloxane und Aerosoltreibmittel. In den Fällen, in denen es erwünscht ist, den aktiven Bestandteil in Form einer Emulsion oder Mikroemulsion einzuarbeiten, können solche Emulsionen hergestellt werden gemäß US-Patent Nr. 4,501,619, ausgegeben am 26. Febr. 1985, das auf Emulsionen gerichtet ist, oder gemäß US-Patent Nr. 4,620,878, ausgegeben am 4. Nov. 1986, das sich auf Mikroemulsionen bezieht.
Wenn die Zusammensetzung für die Anwendung als Aerosol vorgesehen ist, können Treibgase enthalten sein, wie Kohlendioxid, Stickstoff, Stickoxid, flüchtige Kohlenwasserstoffe wie Butan, Isobutan oder Propan und chlorierte oder fluorierte Kohlenwasserstoffe wie Dichlordifluormethan und Dichlortetrafluorethan oder Dimethylether. Wenn das Lösungsmittelsystem alkoholfrei ist, könen auch mechanische und chemische Trocknungsmittel angewendet werden für Spray- und Aerosolpräparate.
Es versteht sich aus dem Vorhergehenden, daß viele Variationen und Modifikationen bei den Verbindungen, Zusammensetzungen und Verfahren, die hier beschrieben wurden, gemacht werden können, ohne wesentlich von den wesentlichen Merkmalen und Ideen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Daher versteht es sich, daß die hier beschriebenen Formen der Erfindung nur beispielhaft sind und nicht den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, begrenzen sollen.

Claims

1. Verfahren, um dem Haar die Locken zu erhalten, wobei mindestens ein filmbildender Bestandteil auf das Haar aufgetragen wird, umfassend, daß man als filmbildenden Bestandteil eine Organosiliciumverbindung verwendet, die im Molekül mindestens eine Einheit der Formel

(Z-Y-X-R-SiO3/2)n

aufweist, worin

X ein Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Amino-, Ammonium-, quaternären Amino-, Carbonyl-, Sulfonyl- und Amidoresten oder ein Schwefel- oder Sauerstoffatom ist;

Y ein Sauerstoffatom, ein Rest ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylen-, Arylen-, Alkylarylen-, Alkylenoxy-, Arylenoxy-, Alkylarylenoxy-, Carbonyl- und Phosphorylresten oder eine kovalente Bindung ist;

Z Wasserstoff oder ein Rest ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Amino-, Amido-, Ammonium, Hydroxy-, Carboxy-, Vinyl-, Vinylbenzol-, Epoxy-, Vinylbenzylamino-, Alkylacrylo-, Polyalkylenoxy-, Metallhydroxyl-, Alkylcarbonyl-, Arylcarbonyl-, Morpholino- und Oxazolinoresten;

R ein Rest ist ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkylen-, Arylen-, Alkylarylen- und Alkenylenresten oder ein oxidiertes, aminiertes, amidiertes oder thioliertes Derivat davon; und

n eine ganze Zahl von 1 bis 10.000 ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Organosiliciumverbindung auf das Haar als Mischung mit einem Lösungsmittel aufgetragen wird und worin die Organosiliciumverbindung in der Mischung in einem Anteil von 0,1 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Mischung, vorhanden ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, worin das prähydrolysierte organofunktionelle Silan mit Silsesquioxaneigenschaften im Molekül mindestens eine Einheit der Formel [NH&sub2;-CH&sub2;-CH&sub2;-NH-CH&sub2;-CH&sub2;-CH&sub2;-SiO3/2]n aufweist.