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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
Zusammensetzungen, Verfahren und Kits zum Färben von Haaren. Insbesondere
betrifft die Erfindung Verfahren zum Färben von Haaren, bei denen
Gemische von bestimmten ortho-Dihydroxybenzolen, die im Folgenden
manchmal als Catechole und substituierte Catechole oder Catecholderivate
bezeichnet sind, unter kontrollierten Bedingungen in einem wässrigen
Medium durch Persulfatoxidation oxidiert werden, wobei Pigmente
zur Permanentfärbung
von menschlichem Haar gebildet werden. Außerdem betrifft die Erfindung
Zusammensetzungen für
die Durchführung
des Haarfärbeverfahrens
und die abgepackten, in Form eines Kits vertriebenen Reaktanten.
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Die bevorzugten ortho-Catechole sind
erfindungsgemäß 3,4-Dihydroxyphenylalanin
(Dopa) und dessen Derivate und Analoga zur Behandlung von menschlichem
Haar, um ihm dadurch wünschenswerte
Farbnuancen und Farbschattierungen zu verleihen.
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Hintergrund
der Erfindung
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Bestimmte ausgewählte Catechole wurden früher zum
Haarfärben
verwendet, und zwar nur zusammen mit primären Intermediaten. Sie bilden üblicherweise
blassgelbe bis beige Farben. In dieser Form der Anwendung werden
die Catechole nicht oxidiert, sondern sie reagieren mit der oxidierten
Form der primären
Intermediate, wobei Farbpigmente entstehen.
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Catechole wurden ebenfalls oxidiert,
um mit Wasserstoffperoxid in Gegenwart von Peroxidase Haarfarben
zu erzeugen. Siehe japanische Offenlegungsschriften (Kokais) 78:32,
132; 59:161,308; und 61:56,119. Siehe auch japanisches Patent JP
3031–225B.
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Das französische Patent 1,164,951 betrifft
die Verwendung von Persulfaten oder von vielen anderen Oxidationsmitteln
zu Haarfärbung.
In dem Patent wurde die Bedeutung der pH-Kontrolle in dem System
nicht erkannt. Gemäß dem Patent
kann die Haarfärbereaktion
innerhalb eines weiten pH-Bereichs erfolgen und kann faktisch bei
dem pH-Wert erfolgen, der aus dem Mischen der Hauptinhaltsstoffe
resultiert. Der pH-Wert darf spürbar
im Verlauf des Haarfärbens
variieren, was mehrere der Beispiele belegen.
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Dopa und Dopamin sind als oxidative
Haarfärbe-Präkusoren
in dem Verfahren nach Herlihy, U.S. Patent 4,746,322 offenbart,
wobei die wässrige
Zusammenset zung zum Färben
von Haaren den Präkursor,
eine organische Verbindung zur Unterstützung der Dispersion des Farbstoffes
und ein Iodat oder Periodat enthält. Der
Dopa- oder Dopamin-Färbepräkursor liegt
in der wässrigen
Haarfärbezusammensetzung
in einer Menge von etwa 1 bis etwa 100 mg/ml, vorzugsweise etwa
5 bis etwa 25 mg/ml vor. Gemäß Herlihy
wird Dopamin bevorzugt. Das Iodat oder Periodat liegt in der Zusammensetzung
in einer Konzentration von 1 bis etwa 50 mg/ml vor, während das
Dispergiermittel in einer Menge von etwa 0,1 bis 30 % (Gew./Vol.)
vorliegt. Gegebenenfalls wird ein Farbmodifizierer in der wässrigen
Zusammensetzung von Herlihy, in einer Menge von etwa 0,1 bis etwa
10 mg/ml, mitverwendet. Durch Mitverwendung einer wirksamen Menge
an Puffer lässt
sich der pH-Wert zwischen etwa 3 und 7 halten. Nach dem Patent dispergieren
die vorstehend beschriebenen wässrigen
Zusammensetzungen den Farbstoff auf dem Haarschaft "unter geringem oder
ohne Eindringen in den Haarschaft". Spalte 2, Zeilen 56–58.
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Die internationale Anmeldung WO 93/05759,
die auch auf den Inhaber dieser Patentanmeldung zurückgeht,
beschreibt ein Melanin-bildendes Haarfärbemittel, das durch die in
situ Bildung von Dihydroxyindol (DHI) aus Dopa charakterisiert ist.
Zur Oxidation von Dopa zu DHI werden Eisen(III)-cyanid oder Permanganat verwendet.
Es gibt keine Lehre oder Hinweis auf eine Persulfatoxidation.
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Ammoniumpersulfat, das gegenwärtig das
bevorzugte, erfindungsgemäß verwendete
Persulfat ist, ist ein bekanntes Oxidationsmittel wie es die entsprechenden
Alkali- und Erdalkalimetallpersulfate sind. Alle werden erfindungsgemäß verwendet.
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Kurze Zusammenfassung
der Erfindung
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Es wurde nun gefunden, dass man wünschenswerte
Farben bei menschlichem Haar erzielen kann, indem man das Haar mit
einer Oxidationszusammensetzung, die mit Bicarbonat oder TRIS-Puffer
bei einem pH-Wert von etwa 7 bis 11 gepuffert ist, in Gegenwart
einer katalytischen Menge eines wasserlöslichen Kupfer(II)oder Eisen(II)-salzes
zusammen mit einer färbewirksamen
Menge wenigstens eines Catechols und eines Persulfat-Oxidationsmittels
in Kontakt bringt und die Zusammensetzung mit dem Haar in Kontakt
lässt,
um die gewünschte
Farbe zu erzielen.
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Unter den wesentlichen Vorteilen,
die mit Ausübung
dieser Erfindung erzielt werden, ist einer der wichtigsten, dass
die Oxidation ohne Einsatz von Wasserstoffperoxid erfolgt, wodurch
die bekannten Nachteile dieses Oxidationsmittels vermieden werden.
Ein weiterer ist, dass die gegenwärtig bevorzugten oxidierbaren
Substrate Dopa und seine Analoga und Derivate umfassen, die bekanntlich
Intermediate in der menschlichen Melanogenese sind. Diese Substrate
sollten daher toxikologisch verträglich sein und natürliche Farbtöne erzeugen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass wenigstens einige der Endprodukte
der Oxidationsreaktion eng mit Trichochromen oder Phaeomelaninen
der natürlichen
roten und gelben Pigmente verwandt sein sollten, je nachdem welches
spezielle Catechol-Derivat eingesetzt wird. Daher ermöglicht das
erfindungsgemäße Verfahren,
natürlich
erscheinende rote und gelbe Haarfarbtöne zu erzielen, welche nach
dem Stand der Technik bislang nicht möglich waren.
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Die sorgfältige Auswahl der Oxidationsbedingungen,
insbesondere die Wahl des Puffers und des Katalysators, ermöglicht die
Umwandlung von Catecholen in o-Chinone in Ausbeuten, die hoch genug
sind, um dem Haar eine gewünschte
Permanentfärbung
zu verleihen. Der gegenwärtig
bevorzugte Puffer ist TRIS. Der gegenwärtig bevorzugte Katalysator
ist Kupfer(II).
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Bei Verwendung von Dopa als Catechol
vermag das erfindungsgemäße Verfahren
melanin-ähnliche Pigmente
(durch Bildung und oxidative Polymerisation von DHI) zu erzeugen.
Andererseits lassen sich viele Farben erzielen, wenn man Dopachinon,
ein Intermediat in der Bildung von DHI, mit Farbmodifizierern abfängt. Beispiele
für geeignete
Modifizieren sind Kuppler, primäre
Intermediate und Direktfarbstoffe.
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Im Rahmen der Erfindung können Cysteinyldopas
als Catechol zur Bildung von Phaeomelanin-ähnlichen Pigmenten eingesetzt
werden.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Herstellung
einer wässrigen
Haarfärbezusammensetzung,
die ein Catechol, gegebenenfalls einen Farbmodifizierer, und ein
Persulfatoxidationsmittel enthält,
und dass man sie unter sorgfältig
kontrollierten Bedingungen mit dem zu behandelnden Haar in einem
wässrigen Medium über einen
Zeitraum von weniger als eine Stunde in Kontakt bringt. Bei Verwendung
von Dopa oder Dopa-Derivaten als Catechol kann die Reaktion derart
und unter solchen Bedingungen ablaufen, dass während der Kontaktzeit genügend Melaninbildender
Haarfärbe-Präkursor bereit
gestellt wird, um im Haar eine zur Verleihung einer Permanentfarbe
wirksame Menge an Melanin zu erzeugen. Der (die) Präkursor(en)
diffundiert (diffundieren) während
der Kontaktzeit in das Haar und bildet im Haar unter Ausbildung
einer Permanentfarbe in situ Pigmente.
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Vorzugsweise beträgt die Kontaktzeit der Haarfärbezusammensetzung
auf dem Haar etwa 5 bis 45 Minuten, ganz besonders bevorzugt etwa
5 bis etwa 30 Minuten.
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Unter dem Begriff "permanent" versteht man eine
Farbe, die sich durch Shampoonieren mit einem üblichen Tensid-haltigen Shampoo
nicht entfernen lässt;
die Permanenz führt
man darauf zurück,
dass das Pigment aufgrund seiner molekularen Größe nicht aus dem Haarschaft
diffundieren kann.
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Unter dem Begriff "Melanin" versteht man ein
synthetisch gewonnenes, dunkelfarbiges Pigment, das durch Polymerisation
eines Melanin-Präkursors
gebildet wird.
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Unter dem Begriff "Melanin-bildende
Präkursoren" versteht man das
(die) Reaktionsprodukte) des ausgewählten, erfindungsgemäßen Catechols,
wobei das (die) Reaktionsprodukte) unter Bildung von Melanin polymerisiert
(polymerisieren). Solche Melanin-Präkursoren sind allgemein stickstoffhaltige
Phenole und können
Indole sein, soweit die Cyclisierung unter Bildung des Indolringes
nicht im Hinblick auf die mit Direktfarbstoffen, Haarfärbekupplern
und/oder primären
Intermediaten ablaufenden Reaktionen, wie sie nachfolgend erläutert sind,
unterbunden ist.
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Da das allgemeine, zur Bildung von
Melanin führende
Reaktionsschema von vielen Forschern untersucht wurde, gehen die
Anmelden davon aus, dass die Begriffe Melanin und Melanin-Präkursor,
wie sie hier bezüglich
der Reaktionsprodukte des ausgewählten,
erfindungsgemäßen Catechols
verwendet werden, Begriffe sind, die der Durchschnittsfachmann versteht,
wenn auch die chemische Identität
der Melanin-Präkursoren,
insbesondere jener Präkursoren,
die durch Umsetzung mit Direktfarbstoffen, primären Intermediaten und/oder
Kupplern gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
entstehen, nicht genau bekannt oder verstanden ist.
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Unter dem Begriff "auftragen" versteht man das
in Kontakt bringen des zu färbenden
Haares mit einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung,
die auf oder kurz vor dem in Kontakt bringen mit dem Haar in einer Menge
gebildet wird, die zur Farbänderung
des Haares ausreichend ist.
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Die färbewirksame Menge an oxidativ
ersetztem Substrat hängt
von vielen Faktoren ab, die ein Fachmann entweder aufgrund seiner
Erfahrung oder anhand einiger einfacher Tests ohne weiteres ermitteln
kann. Diese Faktoren umfassen beispielsweise die gewünschte Farbe,
das (die) gewählte(n)
Färbemittel,
die ursprüngliche
Farbe des zu behandelnden Haares, den pH-Wert, zusätzlich verwendete
Färbemittel
usw. Üblicherweise
enthalten jedoch die erfindungsgemäßen Zusammen setzungen etwa
0,1 bis 10 Gew.-% Färbemittel,
d. h. Catechol, vorzugsweise 0,1 bis 2%.
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Alle Gewichtsangaben in der Beschreibung
und in den Ansprüchen
sind Gewichtsprozente, bezogen auf das Gesamtgewicht der Zusammensetzung.
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Unter dem hier verwendeten Begriff "Kontaktzeit" versteht man die
Zeit vom Mischen der Reaktanten bis zum Entfernen aus dem Haar.
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Die Catechol-Verbindungen
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In der Ausübung der vorliegenden Erfindung
können
eine Vielzahl an Catecholen eingesetzt werden. Die gegenwärtig bevorzugten
Catechole sind Dopa-Verbindungen. Der Ausdruck "Dopa-Verbindungen" umfasst Dopa selbst sowie Homologe,
Analoga und Derivate von DOPA. Er umfasst zum Beispiel Cysteinyldopa, alpha-Alkyldopa
mit 1 bis 4, vorzugsweise 1 bis 2 Kohlenstoffatomen, in der Alkylgruppe,
Epinephrin und Dopaalkylester mit 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 2
Kohlenstoffatomen, in der Alkylgruppe.
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Üblicherweise
brauchbare Catechole umfassen zusätzlich zu den Dopa-Verbindungen solche
der Formel:
worin R
1,
R
2 und R
3, die gleich
oder verschieden sein können,
Elektronendonor- oder Elektronenakzeptorsubstituenten sind, die
ausgewählt
sind unter N, C
1-C
6-Niederalkyl,
OH, OR, COOR, NHCOR, CN, COOH, Hal, NO
2,
CF
3, SO
3H und NR
4R
5, mit der Maßgabe, dass
nur einer der Reste R
1, R
2 oder
R
3 für
CN, COOH, Hal, NO
2, CF
3 oder
SO
3H steht; R
4 und
R
5, die gleich oder verschieden sein können, für N, C
1-C
6-Niederalkyl oder substituiertes
C
1-C
6-Niederalkyl
stehen, worin der Substituent für
OH, OR, NHCOR
6, NHSO
2R
6, NHCONH
2, NHCO
2R
6, NHCSNH
2, CN, COOH, SO
3N,
SO
2NR
6, SO
2R
6 oder CO
2R
6 stehen kann;
R
6 für
C
1-C
6-Niederalkyl, C
1-C
6-Niederhydroxyalkyl, über eine
Alkylenkette an den Stickstoff gebundenes Phenyl, Phenyl oder substituiertes
Phenyl, worin der Substituent der Definition von R
1 entspricht,
steht und R für
C
1-C
6-Alkyl oder
C
1-C
6-Hydroxyalkyl
steht.
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Es versteht sich von selbst und es
ist für
den Fachmann offensichtlich, dass diese allgemeine Formel nicht
alle ortho-Catechole wiedergibt, die als oxidierbares Substrat erfindungsgemäß verwendet
werden.
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Das Oxidationsmittel
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Das erfindungsgemäß verwendete Oxidationsmittel
ist ein wasserlösliches
Persulfatsalz. Insbesondere ist es ein Ammoniumpersulfat oder ein
Alkalimetallpersulfat, vorzugsweise Natrium- oder Kaliumpersulfat. Unter
diesen ist Natriumpersulfat ganz besonders bevorzugt, weil das Kaliumsalz
weniger löslich
ist und dazu neigt, unerwünschte
Niederschläge
zu bilden. Die Konzentration an Oxidationsmittel kann von etwa einem
bis etwa vier Äquivalent(en),
bezogen auf das (die) Catecholsubstrat(e) variieren. Die Oxidationsbedingungen sollten
so sein, dass die Diffusion der Präkursoren in das Haar mit der
Geschwindigkeit der Bildung von Pigmenten, die für eine Diffusion ins Haar zu
groß sind,
konkurrieren kann. D. h. beispielsweise, dass bei Verwendung eines
Oxidationskatalysators, wie erfindungsgemäß bereitgestellt, die Konzentration
an Oxidationsmittel nicht viel mehr als zwei Äquivalente überschreiten sollte, um die
Oxidation der Catechole bei mäßigen Geschwindigkeiten
durchzuführen.
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Der Puffer
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Man fand überraschendenrweise, dass die
Geschwindigkeit der Oxidation von Catecholen mit Persulfat stark
von dem Puffer, der zur pH-Kontrolle des Reaktionsmediums eingesetzt
wird, abhängt.
Um dies zu zeigen, oxidierte man Dopa (1 mM) in wässrigen
Puffern mit Ammonium- oder Natriumpersulfat bei verschiedenen pH-Werten.
Die Geschwindigkeit der Oxidation von Dopa wurde kontrolliert, indem
man spektrophotometrisch, bei 475 nm, die Menge an gebildetem Dopachrom
bestimmte, wobei diese Verbindung ein bekanntes Intermediat in der
Bildung von Melanin aus Dopa ist. Streuungseffekte aufgrund der
Bildung von Melanin wurden anhand der Absorption bei 700 nm abgeschätzt und
korrekt abgezogen. Bei pH 6,8 beispielsweise beträgt die Ausbeute
an Dopachrom aus Dopa (1 mM) mit 4 mM Persulfat:
1% in 0,1
M Phosphat-, HEPES- und Citratpuffer
3% in 0,1 M Acetatpuffer
4%
in 0,1 M Natriumbicarbonat
6% in 0,1 M TRIS-Puffer
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Daher sind der TRIS-Puffer und Natriumbicarbonat
die bevorzugten Puffer, die in Kombination mit Persulfaten eingesetzt
werden. Die Beispiele 1 bis 4 belegen die Wirkung von Puffern beim
Haarfärben
mit Persulfaten und Catecholen.
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Oxidationskatalysator
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Bekanntlich können Übergangsmetallkationen die
Persulfat-Oxidation katalysieren. Wir fanden überraschenderweise, dass Kupfer(II)-
und Eisen(II)-ionen weit wirksamer sind als andere, für diesen
Zweck bekannte Ionen und daher zur Oxidation von Catecholen zum
Zweck der Haarfärbung
eher geeignet sind. Zum Beispiel wurde die Oxidation von Dopa (1
mM, Bicarbonatpuffer, pH 8,5) um das zweifache durch Eisen(II)-ionen
(0,1 mM) und um mehr als das fünffache
durch Kuper(II)-ionen (0,1 mM) beschleunigt.
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Die maximale katalytische Wirkung
von Kupferionen auf die Umwandlung von Dopa zu Dopachrom beobachtet
man beim TRIS-Puffer. Vermutlich bindet TRIS das Metall wirksamer
und erhöht
dadurch dessen Oxidationsvermögen.
Man kann eine Vielzahl von wasserlöslichen Eisen(II)- oder Kuper(II)-salzen
verwenden. Bevorzugt verwendet man Kuper(II)-acetat, Kupfer(II)-sulfat
und Kupfer(II)-Chlorid.
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Vorteile der
Erfindung
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Im Gegensatz zu der Lehre des Stands
der Technik wurde entdeckt, dass die pH-Wert-Kontrolle während des
gesamten Färbeverfahrens
ein wichtiger Parameter in der Herstellung von Haarfärbe-Pigmenten
unter Verwendung von ortho-Catecholen ist. Außerdem wurde entdeckt, dass
die Auswahl spezieller Puffer und Oxidationskatalysatoren wichtige
Kontrollelemente sind.
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Wenn man im Rahmen der definierten
Parameter der vorliegenden Erfindung arbeitet, so lässt sich
die Geschwindigkeit der Bildung von geeigneten Pigmenten so steuern,
dass sie innerhalb der Haarfaser in hoher Konzentration unter Bereitstellung
einer intensiven Farbbildung entstehen.
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Es gibt viele Variationen des erfindungsgemäßen Verfahrens,
die zur Erzielung der gewünschten
Ergebnisse angewandt werden können.
Hierzu zählen
beispielsweise einstufige und zweistufige Verfahren.
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In dem einstufigen oder simultanen
Verfahren wird in einem wässrigen
Medium das Gemisch aus Haarfärbemittel
und Oxidationsmittel unter den gewählten Bedingungen mit dem Haar
in Kontakt gehalten, bis sich genügend Oxidationsprodukte zur
Erzielung des gewünschten
Ergebnisses gebildet haben. Das Haar wird danach ausgespült und getrocknet.
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In dem zweistufigen oder sequentiellen
Verfahren wird das Färbemittel
in einem wässrigen
Medium unter ausgewählten
Bedingungen auf das Haar aufgetragen und dort für einen Zeitraum von etwa 1
bis 30 Minuten, vorzugsweise 10 bis 20 Minuten, gelassen. Die wässrige Lösung des
Oxidationsmittels wird dann mit dem Haar weitere 1 bis 20 Minuten,
vorzugsweise 2 bis 10 Minuten in Kontakt gebracht, bis die gewünschte Färbung erzielt
ist. Das Haar wird danach ausgespült und getrocknet.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden
Erfindung ist die optionale Mitverwendung eines Haarfarbmodifizierers
in dem Oxidationsgemisch, der unter einem oder mehreren Direktfarbstoffen,
primären
Intermediaten, Kupplern und Gemischen davon ausgewählt ist.
Man nimmt an, dass diese Komponenten, wenn sie vorhanden sind, wenigstens
teilweise mit den während
der Pigmentbildung gebildeten Zwischenverbindungen reagieren, wobei
zusätzliche
farbige Eigenschaften für
die letztendlich erhaltenen Pigmente bereit gestellt werden. Bei
Verwendung derartiger Farbmodifizierer erhöht man die Menge an Oxidationsmittel
in dem Reaktionsgemisch, um die Oxidation dieser Stoffe zu bewirken,
da einige von ihnen eher in der üblichen
Art und Weise direkt oxidiert werden als mit einem Intermediat der
primären
Reaktionssequenz zu reagieren. Es ist für den Fachmann offensichtlich,
dass bei Verwendung dieser zusätzlichen
Färbemittel
eine breite Varianz an Farbnuancen, Farbtönen und Farbschattierungen
erhalten werden.
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Die Konzentration an Haarfarbmodifizierern
beträgt üblicherweise
weniger als etwa 10 mg/ml und beträgt im Reaktionsgemisch vorzugsweise
etwa 0,01 bis etwa 5 mg/ml, ganz besonders bevorzugt von etwa 0,05
bis etwa 2 mg/ml. Der Gehalt an diesen Verbindungen sollte nicht
so hoch sein, dass die Bildung des Hauptpigmentes verhindert wird.
D. h., das erfindungsgemäße Verfahren
beabsichtigt nur die Reaktion eines Teils der intermediären Reaktionsprodukte
mit den Haarfarbmodifizierern.
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Eine große Vielzahl an Direktfarbstoffen,
primären
Intermediaten und Kupplern sind dem Fachmann bekannt und können erfindungsgemäß verwendet
werden.
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Die gegenwärtig bevorzugten, primären Intermediate
und Kuppler umfassen: primäre
Intermediate: p-Phenylendiamin
p-Aminophenol
o-Aminophenol
N,N-Bis(2-hydroxyethyl)-p-phenylendiamin
2,5-Diaminopyridin
p-Toluoldiamin
Kuppler:
Resorcin
m-Aminophenol
1-Naphthol
5-Amino-o-cresol
2-Methylresorcin
N-Acetyldopa
4,6-Di(hydroxyethoxy)-m-phenylendiamin
m-Phenylendiamin
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Geeignete Direktfarbstoffe umfassen
beispielsweise, Nitrofarbstoffe, Azofarbstoffe und Anthrachinonfarbstoffe.
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Die beschriebenen Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung können
in der Haarfärbezusammensetzung
auch einen oder mehrere optionale Bestandteile) umfassen, der (die)
in einem oder mehreren zusätzlichen,
nachfolgend ausführlicher
beschriebenen Behälter(n)
der Kits zum Vermischen durch den Anwender in das wässrige Reaktionsgemisch
bereitgestellt oder – sofern
kompatibel- den zuvor beschriebenen Oxidationsmittel- oder vorgemischten
Farblösungen
beigemengt werden kann (können).
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Solche Inhaltsstoffe umfassen bekannte übliche,
normalerweise in oxidativen Haarfärbezusammensetzungen verwendete
Additive wie organische Lösungsmittel,
Verdickungsmittel, oberflächenaktive
Stoffe zur Unterstützung
des Eindringens in den Haarschaft, Verbindungen zur pH-Wert-Einstellung,
Antioxidantien und Duftstoffe.
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Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren
verwendeten Haarfärbezusammensetzungen
können
auch ein organisches Lösungsmittel
als Cosolvens enthalten. Das organische Lösungsmittel soll das Auflösen der Inhaltsstoffe
der Zusammensetzung unterstützen
und liegt üblicherweise
in einer Menge bis zu etwa 30 %, vorzugsweise bis zu etwa 15 % vor.
Ein wünschenswerter
Bereich ist von etwa 0,1 bis etwa 15 %, ganz besonders bevorzugt
von etwa 1 bis 10 %. Geeignete Lösungsmittel
sind ein- und mehrwertige Alkohole, z. B. Ethanol, Isopropanol,
Propylenglycol, Benzylalkohol usw. und Glycolether, wie 2-Butoxyethanol,
Ethylenglycolmonoethylether und Diethylenglycolmonoethylether. Das
Cosolvens wird nur minimal durch das Oxidationsmittel oxidiert oder
ist vorzugsweise oxidationsbeständig.
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Die in den erfindungsgemäßen Haarfärbezusammensetzungen
eingesetzten oberflächenaktiven
Stoffe können
anionisch, nichtionisch, kationisch, amphoter oder zwitterionisch
sein. Als Beispiele für
die verschiedenen Arten an oberflächenaktiven Stoffen können genannt
werden: Höheralkylbenzolsulfonate;
Alkylnapthalinsulfonate; sulfonierte Ester von Alkoholen und polybasische
Säuren;
Taurate; Fettalkoholsulfate; Sulfate von verzweigkettigen oder von
sekundären
Alkoholen; Alkyldimethylbenzylammoniumchloride, Salze der Fettsäuren oder
Fettsäuregemische;
N-oxyalkylierte Fettsäurealkanolamide
und dergleichen. Als veranschaulichende Beispiele für spezielle
oberflächenaktive
Stoffen können
genannt werden: Natriumlaurylsulfat, Polyoxyethylenlaurylester,
Myristylsulfat; Glycerylmonostearat; Triethanolaminoleat, das Natriumsalz
von Palmitinmethyltaurin; Cetylpyridiniumchlorid; Laurylsulfonat;
Myristylsulfonat, Lauryldiethanolamid; Polyoxyethylenstearat; ethoxyliertes
Oleoyldiethanolamid; Polyethylenglycolamide von hydriertem Talg;
Stearyldimethylbenzylammoniumchlorid; Dodecylbenzolnatriumsulfonat;
das Triethanolaminsalz von p-Dodecylbenzolsulfonat; Nonylnapthalinnatriumsulfonat;
Dioctylnatriumsulfonsuccinat; Natrium-N-methyl-N-oleoyltaurat, Ölsäureester
von Natriumisothionat; Natriumdodecylsulfat; das Natriumsalz von
3-Diethyltridecanol-6-sulfat und dergleichen. Die Menge an oberflächenaktivem
Stoff kann über
einen großen
Bereich variieren, wie von etwa 0,05% bis 15% und beträgt vorzugsweise
etwa 0,10% bis 5 Gew.-% der Zusammensetzung. Die anionischen und
nichtionischen oberflächenaktiven
Stoffe werden üblicherweise
als Emulgatoren verwendet, während
die kationischen oberflächenaktiven
Stoffe vorteilhaft für
die Haarkonditionierung geeignet sind. Bei Verwendung von sowohl
anionischen als auch kationischen oberflächenaktiven Stoffen muss man
im Hinblick auf eine mögliche
Inkompatibilität
Sorgfalt walten lassen.
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In der erfindungsgemäßen Haarfärbezusammensetzung
kann auch ein Verdickungsmittel beigemengt werden, bei dem es sich
um eins oder mehrere der üblicherweise
verwendeten handeln kann. Hierbei handelt es sich beispielsweise
um Produkte wie Natriumalginat oder Gummiarabicum, oder um Celluluose-Derivate wie
Methylcellulose, z. B. Methocel 60 HG, oder das Natriumsalz von
Carboxymethylcellulose oder Hydroxyethylcellulose, z. B. Cellosize
QP-40 oder Acrylpolymere, wie Polyacrylsäurenatriumsalz, oder anorganische Verdickungsmittel
wie Bentonit. Die Menge an Verdickungsmittel kann auch über einen
weiten Bereich variieren und sogar bei 20 % liegen. Üblicherweise
liegt der Bereich bei etwa 0,1 bis 5 Gew.-% der Zusammensetzung.
Die Viskosität
der Zusammensetzung kann zwischen 1 cps bis etwa 100 000 cps schwanken.
Bei einer typischen Lotion-Formulierung liegt die Vis kosität der Zusammensetzung
zwischen etwa 100 cps bis etwa 10 000 cps, und bei dieser Viskosität lässt sich
die Zusammensetzung ohne Ablaufen und Abtropfen auf das Haar aufgetragen.
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Diese Liste der optionalen Inhaltsstoffe
soll nicht einschränkend
sein. Andere geeignete Adjuvantien zur Verwendung in Haarfärbezusammensetzungen
werden z. B. in Zviak, The Science of Hair Care (1986) und Balsam
und Sagarin, Cosmetics: Science and Technology, Bd. 2 (zweite Auflage
1972) genannt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich üblicherweise
durch Bereitstellung von abgemessenen Mengen der Reaktanten in separaten
Behältern,
abgepackt in Kit-Form, ausführen.
Der Anwender mischt einfach die Reaktanten für die Anwendung auf dem Haar
gemäß der gewählten Ausführungsform
der Erfindung. Es ist offensichtlich, dass kein spezieller Sachverstand
erforderlich ist, um das Verfahren durchzuführen, und folglich sind Produkt
und Verfahren gleichermaßen
für den
häuslichen
Gebrauch durch den Laien als auch für den Salongebrauch durch den
professionellen Anwender geeignet. Vorteilhafterweise ist das Produkt
in Kitform lagerstabil und ist daher für den Einzelhandelsverkauf
ohne Vorsichtsmaßnahmen
geeignet, die für
einige Haarfärbemittel
erforderlich sind, z. B. Lagerung unter anaeroben Bedingungen.
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Der gemäß diesem Gegenstand der Erfindung
bereitgestellte Kit umfasst einen ersten Behälter, der den oxidierbaren
Farbstoff enthält,
und einen zweiten Behälter,
der das Oxidationsmittel enthält.
Der ausgewählte
Puffer kann separat in einem dritten Behälter verpackt sein, oder im
ersten oder zweiten Behälter
enthalten sein. Ausgewählte
Modifizierer können
mit dem erfindungsgemäßen Basishaarfärbemittel
vermischt werden oder in getrennten Behältern vorliegen.
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Auch wenn der Kit Packungen mit vorzugsweise
abgemessenen Mengen an Trockenpulvern zur Herstellung dieser Lösungen enthalten
kann, ist es praktischer, diese als Lösungen zur Verfügung zu
stellen. Außerdem
erleichtern Lösungen
mit abgemessenen Mengen der Inhaltsstoffe ihren ordnungsgemäßen Gebrauch durch
den Verbraucher.
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Ein oder mehrere zusätzliche
Behälter,
der (die) die optionalen Inhaltsstoffe enthält (enthalten), kann (können) dem
Kit beigefügt
werden. Die optionalen Inhaltsstoffe können auch in den Lösungen der
zuvor beschriebenen Behälter
enthalten sein, wenn keine Inkompatibilität besteht.
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Der Verbraucher mischt die Inhaltsstoffe
des Kits, geeigneterweise als wässrige
Lösungen
oder als Trockenpulver und Wasser, gemäß der Gebrauchsanweisung zusammen,
wobei er das wässrige
Reaktionsgemisch erhält.
Das Mischen kann in einem separaten Gefäß durchgeführt werden, das entweder mit
dem Kit oder außerhalb
des Kits zur Verfügung
gestellt wird, oder kann in einem Behälter des Kits erfolgen, der
so angepasst ist, dass er zum Mischen ausreichend Freiraum hat.
Die Reaktanten können
auch auf dem Haar des Anwenders gemischt werden. Die Reaktion beginnt
während
des Mischens. Das Haarfärbemittel
wird anschließend
oxidiert, wie hier beschrieben, wobei eine permanente Haarfarbe
erzielt wird. Nach Erreichen des gewünschten Haarfarbtons, ganz
besonders bevorzugt innerhalb etwa 30 min, wird die auf das Haar
aufgetragene Haarfärbezusammensetzung
entfernt, vorzugsweise mit einem üblichen Shampoo.
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In den Beispielen wurden die Farben
unter Verwendung von Standard-Hunter-Tristimulus-Werten beurteilt. Bei der
Hunter-Methode können
die Parameter a und b positiv oder negativ sein und sie definieren
den farblichen Zustand des Haares. Je positiver der Wert a ist,
um so intensiver ist das Rot des Haares, während ein negativer Wert a
grün anzeigt.
Entsprechend zeigen positive Werte b gelb an, während negative Werte b blau
anzeigen. Der Parameter L ist ein Maß für die Farbintensität und hat
einen Wert von Null für
absolut schwarz bis 100 für
absolut weiß. Üblicherweise
hält man
Haar mit einem Wert L von etwa 15 oder darunter für schwarz,
während
ein Wert L von etwa 60 als weiß angesehen
wird. Es versteht sich, dass die L-Wert Ska-la nicht linear, sondern vielmehr sigmoid
ist. Nahe 0 und nahe 100 schwankt die Haarfarbintensität für das menschliche
Auge bei Einheitswechseln des Wertes L minimal. Bei Werten zwischen
etwa 20 bis etwa 50 unterscheidet sich die Haarfarbintensität bei Einheitswechseln
des Wertes L signifikant. Folglich sind die Hunter-Werte in dem
Bereich empfindlicher, in dem das menschliche Auge Farbänderungen
wahrzunehmen vermag.
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Beispiele
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Die folgenden Beispiele zeigen, dass
die Wahl des Puffers eine wichtige Wirkung auf die Färbeergebnisse
mit Catecholen/Persulfat hat.
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Beispiel 1:
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dMan löste 0,8 mmol Dopa und 0,2 mmol
m-Aminophenol in 10 ml Phosphatpuffer (7 mmol NaHP
2O
4 in 10 ml wässriger HCl; pH 7,4). 0,8 mmol
Natriumpersulfat wurden zugegeben und innerhalb weniger als 1 Minute
gelöst.
Man behandelte graues Haar 30 Minuten mit dieser Färbemischung,
spülte
und trocknete. Die Hunter-Werte waren:
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Beispiel 2:
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Die Färbebedingungen waren exakt
wie in Beispiel 1, mit dem einzigen Unterschied, dass anstelle des Phosphatpuffers
TRIS-Puffer verwendet wurde (7 mmol TRIS in 10 ml wässriger
HCl; pH 7,4). Die Hunter-Werte waren:
Die Farbe des Musters war
dunkler und intensiver als beim Muster aus Beispiels 1.
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Die folgenden Beispiele veranschaulichen
die Wirkung des Puffers (Beispiele 3 und 4) und des Katalysators
(Beispiel 5) beim Färben
mit dem Catechol/Persulfatsystem bei kurzen Färbezeiten.
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Beispiel 3:
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Man löste 0,8 mmol 4-Methylcatechol
und 0,4 mmol Resorcin in 10 ml Phosphatpuffer (7 mmol NaHP
2O
4 in 10 ml wässriger
HCl; pH 7,4). 0,8 mmol Natriumpersulfat wurden zugegeben und innerhalb
weniger als 1 Minute gelöst.
Man behandelte graues Haar 5 Minuten mit dieser Färbemischung,
spülte
und trocknete. Die Hunter-Werte
waren:
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Beispiel 4:
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Die Färbebedingungen waren exakt
wie in Beispiel 3, mit dem einzigen Unterschied, dass anstelle des Phosphatpuffers
TRIS-Puffer verwendet wurde (7 mmol TRIS in 10 ml wässrige HCl;
pH 7,4). Die Hunter-Werte waren:
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Das Muster war deutlich röter als
das Muster aus Beispiel 3.
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Beispiel 5:
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Die Färbebedingungen waren exakt
wie in Beispiel 4, mit dem einzigen Unterschied, dass man vor der Zugabe
von Natriumpersulfat 0,025 mmol Kupfer(II)-acetat zu der Lösung gab.
Die Hunter-Werte waren:
Das Muster war orange-rot
gefärbt.
Die Farbe war signifikant intensiver als die Farbe der Muster sowohl
aus Beispiel 4 als auch aus Beispiel 3.
