DE976823C

DE976823C - Verfahren und Mittel zur Erzeugung von Dauerwellen in menschlichem Haar

Info

Publication number: DE976823C
Application number: DEG15321A
Authority: DE
Inventors: Herman Bogaty; Alfred Adward Brown
Original assignee: Gillette Co LLC
Current assignee: Gillette Co LLC
Priority date: 1953-09-15
Filing date: 1954-09-12
Publication date: 1964-06-11

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Mittel zur Herstellung von Dauerwellen im menschlichen Haar.

Es ist bereits bekannt, Lösungen von Ammoniumthioglykolat oder anderen ähnlichen Merkaptanlösungen für das Dauerwellen des menschlichen Haares zu verwenden. Derartige Lösungen haben jedoch den Nachteil, daß sie einen strengen, scharfen Geruch besitzen, welcher für viele Leute unerträglich ist. Es ist ferner bekannt, für das Dauerwellen von Haar Lösungen zu verwenden, die neben Natriumbisulfit ein Quellmittel, wie Harnstoff, enthalten. Die letztgenannten Lösungen konnten jedoch im allgemeinen keine so guten Ergebnisse liefern, wie mit Lösungen von z. B. Ammoniumthioglykolat od. dgl. zu erreichen sind.

Die Erfindung entstand bei dem Bemühen, einen Ersatz für Thioglykolate als Haarwellmittel zu finden, wobei viele Hunderte von Verbindungen untersucht wurden, bei denen man auf Grund normaler Überlegungen eine Brauchbarkeit für Haarwellzwecke unterstellen konnte, aber immer wieder Unbrauchbarkeit feststellen mußte. Überraschenderweise machten Kalium- oder Natriumborhydrid eine einzigartige Ausnahme. Man hat zwar bereits z. B. im Journal of the American Chemical Society, γι (1949), 122 Borhydride als gute Allgemein-

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reduktionsmittel beschrieben, aber nichts über die Art derart reduzierbarer Materialien ausgesagt und überhaupt keine Anregungen zu ihrer Verwendbarkeit als Haarwellmittel gegeben. Da man Borhydride als im allgemeinen selektiv wirkende Reduktionsmittel ansah, konnte der Fachmann auch keinesfalls voraussagen oder gar hoffen, daß von ihnen ausgerechnet die Disulfidbindung im Haarkeratin aufgespalten würde und daß wäßrige Borhydridlösungen obendrein die sonstigen Eigenschaften besitzen würden, die für ein brauchbares Haarwellmedium Voraussetzung sind. Hierzu gehören außer dem Reduktionsvermögen noch der p_H-Wert des Systems, das Lösungstnittelmedium ¹S und die Wirkung auf weitere Bindungen im Keratinmolekül. Borhydride geben nun im Gegensatz zu Thioglykolaten innerhalb eines breiten alkalischen p_H-Wertbereichs ausgezeichnete Haarwellresultate. Für die Ausnahmestellung der Borhydride zeugt auch die Tatsache, daß viele der klassischen anorganischen Reduktionsmittel, wie z. B. das Sn(II)-Ion oder naszierenden Wasserstoff liefernde Systeme, wie Metall-Säuregemische, zur Haarwellung absolut unfähig sind. Demgemäß besteht die Erfindung aus dem Verfahren zur Erzeugung von Dauerwellen in menschlichem Haar, dessen Besonderheit darin besteht, daß auf das Haar eine 0,5- bis i,6molare wäßrige Lösung von Kalium- oder Natriumborhydrid aufgebracht und daß das Haar im aufgewickelten Zustand so lange mit der Lösung behandelt wird, bis es verformbar ist und anschließend im aufgewikkelten Zustand in bekannter Weise mit einem Oxydationsmittel fixiert wird.

Ein solches erfindungsgemäßes Haarwellmittel ist frei vom unangenehmen Geruch der bekannten Amtnoniumthioglykolatlösungen und bedarf auch nicht der Anwesenheit von Ammoniak, um wirksam zu werden. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen wäßrigen Lösungen oder Dispersionen bestehen darin, daß sie innerhalb eines weiten Konzentrationsbereichs ohne wesentliche Änderung ihrer Wirkung auf das Haar, fernerhin innerhalb eines weiten Alkalinitätsbereichs mit nur äußerst geringer Gefahr der Haarbeschädigung und überdies beliebig lange mit nur geringer Gefahr einer Haarschädigung angewendet werden können. Die Erfindung eignet sich daher mit besonderem Vorteil zur Herstellung einer sogenannten Heimdauerwelle, die von Laienhand auch unter nicht genauer Vorschriftsbefolgung und ohne merkliche Gefahr einer dadurch bedingten Wirkungsänderung durchgeführt werden kann.

Das Haarwellmittel gemäß der Erfindung wird in Form eines trockenen Pulvers verpackt und so an den Verbraucher verkauft und in Form einer wäßrigen Lösung auf das Haar aufgebracht. Wie bereits erwähnt, spielt die Konzentration der Lösung für die Qualität der Dauerwelle keine entscheidende Rolle, und zwar sind erfahrungsgemäß Borhydridgehalte zwischen 0,5 und 1,6 Mol/l anwendbar, wobei der bevorzugte Bereich zwischen 0,95 und 1,25 Mol/l liegt.

Der p_H-Wertbereich, in dem ohne Gefahr einer Schädigung von Haar oder Haut brauchbare Lockenfestigkeiten erzielbar sind, liegt zwischen etwa 8,5 und 11. Unter Lockenfestigkeit wird dabei die Beständigkeit der Welle verstanden, die sehr losen bis festen Charakter aufweisen kann. Da der p_H-Wert nur verhältnismäßig geringen Einnuß auf die Lockenfestigkeit hat, ist auch er, wie bereits gesagt, nicht kritisch.

Da bekanntlich Lösungen mit einem p_H-Wert über etwa 11 hautreizend wirken, arbeitet man vorzugsweise mit Lösungen, deren pg-Wert unter 11 liegt. Der p_H-Wert einer wäßrigen Borhydridlösung hängt von der Materialreinheit und dem Alter der Lösung ab. Der p_H-Wert frisch zubereiteter wäßriger Lösungen aus handelsüblichem, festem Borhydrid von mehr als o.o⁰/oiger Reinheit schwankt bei rezeptgemäßer Konzentration zwischen etwa 9,7 und etwa 11,8, stellt sich aber beim Stehenlassen unter Wasserstoffentwicklung infolge Zersetzung auf etwa 10,5 bis 10,8 ein.

Diese Zersetzung geht aber verhältnismäßig langsam vor sich, so daß nie Feuer- oder Explosionsgefahr durch den sich entwickelnden Wasserstoff droht. Zweckmäßigerweise verwendet man aber die Borhydridlösungen innerhalb von 5 bis 6 Stunden und vorzugsweise innerhalb der ersten 3 Stunden nach Herstellung. Auch das trockene, feste Borhydrid wird zweckmäßigerweise in verschlossenem Behälter gegen Luftfeuchtigkeit geschützt aufbewahrt.

Um Lösungen mit einem p_H-Wert unter 9,7 zu erhalten, vermeidet man die Zugabe einer starken Säure oder eines sauren Salzes, da sie zu heftiger Zersetzung des Borhydrids und entsprechend starker Wasserstoffbildung führt. Erfahrungsgemäß läßt sich eine p_H-Wertherabsetzung ohne heftige Zersetzung dadurch erzielen, daß man mit sehr schwachen Säuren arbeitet, deren Dissoziationskonstante unter io~⁷ bis vorzugsweise zu io"¹¹ herunter liegt. Als besonders geeignet erwiesen sich Borsäure und Aminosäuren, wie Glycin, Asparaginsäure, Arginin, Asparagin u. dgl., wenn sie in 0,004- bis o,i6molarer Lösung angewendet werden, was also einem Molverhältnis von Hydrid zu Säure zwischen 400: 1 und 3 : 1 entspricht. Es ist zwar bereits bekannt, Dauerwellösungen als Haarschutzmittel zahlreiche verschiedene, unter sich heterogene chemische Substanzen zuzusetzen, wobei unter der Kategorie »Puffersubstanzen« auch Aminosäuren erwähnt werden. Hier handelt es sich aber nicht darum, ungünstige Nebenwirkungen auf das Haar auszuschalten, sondern um ein völlig anderes Wirkungsprinzip, nämlich um die Verhinderung einer übermäßigen Zersetzung von Borhydrid bei der Herabsetzung des p_H-Wertes durch Säurezugabe. Im übrigen enthalten die be- lao kannten Dauerwellflüssigkeiten, denen man bereits Aminosäuren als Puffer zugesetzt hat, keine Borhydride.

Eine p^-Wertherabsetzung läßt sich, erfahrungsgemäß auch durch Zugabe von mehrwertigen Alkoholen mit mehr als zwei Hydroxylresten, wie

Glycerin und insbesondere Sorbit und Mannit, erreichen, ohne daß die Wasserstoffentwicklung verstärkt wird, was wahrscheinlich auf die Bildung eines Boratkomplexes zurückzuführen ist. Der brauchbare Konzentrationsbereich liegt zwischen o,O2 und 0,3 Mol/l Lösung, was einem Molverhältnis von Hydrid zu Alkohol zwischen 8o : ι und 1,7 : ι entspricht. Sorbit oder Mannit können je für sich oder gemeinsam oder zusammen mit einer

ίο der vorerwähnten schwachen Säuren angewendet werden.

Um zu p_H-Werten unter g zu gelangen, verwendet man eine Kombination von Borsäure und Calciumchlorid, wobei letzteres in einer Konzentration von o,O2 bis o,2 Mol/l benutzt wird.

Da die erfindungsgemäßen Borhydridlösungen eine nur geringe Quellwirkung auf das Haar ausüben, läßt sich durch Zugabe eines haaranquellenden Mittels, wie Harnstoff, Methylharnstoff oder

ao Äthylharnstoff in einer Konzentration von 0,5 bis

3 Mol/l, zur Borhydridlösung eine Wirkungssteigerung erzielen, wobei das Molverhältnis von Hydrid zu Quellmittel dann zwischen 3,2 : 1 und 0,17 : 1 liegt.

Mit der erfindungsgemäßen Haarwellösung arbeitet man in üblicher Weise, d. h., man bringt sie auf das trockene oder zuvor befeuchtete Haar auf, bevor oder nachdem es auf geeignete Lockenwickler aufgewickelt ist, und läßt sie so lange mit dem aufgewickelten oder gewellten Haar in Berührung, bis die Disulfidbindungen des Haarkeratins aufgespalten sind und das Haar somit verformbar gemacht ist. Diese Behandlungsdauer beträgt zwischen 15 und 90 Minuten und darüber und im allgemeinen 30 bis 60 Minuten, wobei, wie bereits gesagt, eine überlange Einwirkungsdauer kaum Wirkung auf die erzeugte Haarwelle hat. Erfahrungsgemäß ist die Locke um so fester, je trockener das Haar beim Aufbringen der Wellösung war. Anschließend kann man das Haar vor voller Entwicklung der Welle sorgfältig mit Wasser spülen und dadurch die Wellösung noch auf dem Haar unter ihre Wirkungsgrenze herunter verdünnen. Dann wird das Haar in weiterhin gewickeltem Zustand so lange bei Zimmertemperatur dem atmosphärischen Sauerstoff ausgesetzt, bis die Welle voll entwickelt und fixiert ist. Hierfür genügen bereits 2 Stunden, jedoch läßt man vorzugsweise

4 bis 12 Stunden lang oder noch langer an der Luft oxydieren. So läßt man beispielsweise das Haar nach dem Spülen noch auf den Lockenwicklern über Nacht trocknen.

Man kann die Wiederherstellung der normalen Disulfidbindungen des Haarkeratins auch dadurch beschleunigen, daß man ein übliches chemisches Fixiermittel, wie beispielsweise eine wäßrige Lösung von Natriumhypochlorit, Wasserstoffsuperoxyd, Natriumperborat odi. dgl., in üblicher Konzentration benutzt. Dabei läßt man aber die Borhydridlösung etwas länger als bei üblicher Luftoxydation, und zwar bis zu 2 Stunden, auf das Haar einwirken. Bei höher konzentrierteren Borhydridlösungen reichen auch bei chemischen Fixiermitteln Wellungszeiten von nur 30 bis 45 Minuten aus. Man kann das Fixiermittel auf das aufgewikkelte Haar unmittelbar nach dem Spülen oder erst nach Ablauf einiger Zeit, beispielsweise erst bis zu 2 Stunden später, aufbringen, kann aber auch das Spülen fortlassen und das Haar lediglich abtrocknen. Vorzugsweise trägt man das Fixiermittel in zwei Portionen auf das Haar auf, wobei man es beim ersten Male etwa 5 bis 30 Minuten und beim zweiten Male so lange einwirken läßt, bis die Disulfidbindungen vollständig wiederhergestellt und alles überschüssige Wellmittel von der Haaroberfläche entfernt sind.

Wie bereits erwähnt wurde, kann man befriedigende Dauerwellen auch in der Weise erzielen, daß man nur die Borhydridwellösung auf das Haar aufbringt und es in aufgewickeltem oder gelegtem Zustand mit ihr längere Zeit über, d. h. 3 Stunden lang oder sogar über Nacht, in Berührung hält, ohne daß eine Spülbehandlung stattfindet. Das danach abgewickelte Haar kann nach Wunsch gespült oder gebürstet werden.

Das atmosphärilienempfindliche Borhydrid wird, wie bereits gesagt, an den Verbraucher in geeigneter luftdichter Verpackung in trockener, körniger Form und in Mengeneinheiten abgegeben, die jeweils für einen Wellösungsansatz ausreichen. Die übrigen Wellösungsbestandteile, wie schwache Säure, mehrwertiger Alkohol oder Quellmittel, können entweder dem festen Borhydrid zugemischt oder in der wäßrigen Borhydridlösung in beliebiger Reihenfolge aufgelöst werden.

In den folgenden Beispielen sind einige Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert:

Beispiel 1

Das Haar wird zunächst gewaschen und dann in üblicher Weise in Strähnen gelegt, die dann einzeln mit einer wäßrigen Wellösung folgender Zusammensetzung getränkt werden:

Kaliumborhydrid 1,26 molar

Borsäure 0,016 molar

Die so befeuchteten Strähnen werden einzeln auf die üblichen Lockenwickler aufgewickelt und erneut mit der Wellösung getränkt, deren pjj-Wert auf dem Haar etwa 9,6 beträgt. Nun läßt man die Wellösung 90 Minuten lang bei Raumtemperatur einwirken, trocknet danach das aufgewickelte Haar ab und tränkt es sorgfältig mit einer üblichen, i°/oigen Natriumperboratlösung als Fixiermittel. Nach weiteren 5 Minuten wird das Haar erneut abgetrocknet und nochmals mit der Fixiermittellösung begossen. Schließlich wird das Haar gespült und getrocknet.

Man erhält so eine übliche befriedigende Welle mittlerer Festigkeit, die gegenüber wiederholten Waschbehandlungen beständig ist.

Wenn man der vorstehend beschriebenen Welllösung 0,18 Mol/l Calciumchlorid zusetzt, geht sie in ihrem p_H-Wert auf etwa 8,6 zurück und liefert eine etwa gleiche Dauerwelle, die jedoch nach dem Waschen etwas zurückgeht.

Wenn man bei der obigen Grundlösung die Borsäurekonzentration auf 0,064 Mol/l steigert, geht sie in ihrem p_H-Wert auf 9 zurück und liefert die gleiche Welle, deren Lockenfestigkeit durch Waschen nicht wesentlich beeinflußt wird.

Beispiel 2

Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde unter Anwendung folgender wäßriger Wellösung durchgeführt:

Kaliumborhydrid 1,26 molar

Glycin 0,013 molar

Der p_H-Wert dieser auf das Haar aufgebrachten Lösung betrug 10. Es wurden kräftige Wellen erzeugt.

Bei einer Steigerung der Glycinkonzentration auf 0,08 Mol/l wurde der P₃-Wert auf 9,1 gesenkt und auf dem Haar eine befriedigende Welle erzielt.

Beispiel 3

In der im Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde mit folgender Wellösung gearbeitet:

Kaliumborhydrid 1,0 molar

Mannit 0,22 molar

Der p_H-Wert dieser Lösung betrug 9,5. Es wurde eine befriedigende Welle erhalten.

Beispiel 4

In der im Beispiel 1 beschriebenen Weise wurde folgende wäßrige Wellösung angewendet:

Kaliumborhydrid 1,26 molar

Mannit 0,22 molar

Glycin 0,007 molar

Der Anfangs-p_H-Wert der Lösung betrug 9,6; es wurde eine befriedigende Welle erhalten.

Beispiel 5

Unter Anwendung des im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens wurde eine wäßrige Wellösung angewendet, die nur 1,6 Mol/l Natriumborhydrid und sonst nichts enthielt und einen p_H-Wert von 11 besaß. Die erhaltene Welle war befriedigend.

Im wesentlichen gleiche Ergebnisse wurden erzielt, wenn eine Lösung von 1,05 Mol/l Natriumborhydrid angewendet wurde.

Beispiel 6

Unter Anwendung des im Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens wurde mit einer wäßrigen Welllösung folgender Zusammensetzung gearbeitet:

Natriumborhydrid 1,05 molar

Harnstoff 2,0 molar

Es wurde eine Welle mittlerer Lockenfestigkeit erhalten.

Beispiel 7

Das Haar wurde in der im Beispiel 1 beschrieb benen Weise unter Anwendung folgender Welllösung gewellt:

Kaliumborhydrid 0,5 molar

Harnstoff 3,0 molar

Es wurde eine weiche Locke erhalten.

Beispiel 8

Es wurde folgende wäßrige Wellösung hergestellt:

Kaliumborhydrid 1,0 molar

Harnstoff 3,0 molar

Diese Lösung wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise, jedoch mit der Abänderung benutzt, daß das Haar nur 30 Minuten behandelt wurde.

Es wurde eine befriedigende Dauerwelle erhalten.

Beispiel 9

Das Haar wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise mit einer wäßrigen Lösung behandelt, die nur 1 Mol/l Kaliumborhydrid enthielt.

Es wurden Locken von mittlerer Festigkeit erhalten.

Beispiel 10

Das Haar wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise mit einer wäßrigen, 1,26 molaren Lösung von Kaliumborhydrid behandelt, die einen Anfangs-p_H-Wert von 10,05 besaß. Es wurde eine mittelfeste Welle erhalten.

Beispiel 11

Das Haar wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise mit folgender Wellösung behandelt:

Kaliumborhydrid 1,26 molar

Harnstoff 1,0 molar

Es wurde eine feste Welle erhalten.

Beispiel 12

Das Haar wurde in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise mit einer Wellösung behandelt, die aus einer wäßrigen Lösung von

Kaliumborhydrid 0,76 molar

Borsäure 0,016 molar

bestand und beim Aufbringen auf das Haar einen Ph" Wert von 9,6 besaß; es wurde eine befriedigende Welle erhalten.

Beispiel 13

Kaliumborhydrid 1,5 molar

Borsäure 0,16 molar

Der p_H-Wert der Lösung betrug 9,6, wenn sie auf das Haar aufgebracht wurde; die erhaltene Welle war sehr fest.

Beispiel 14

Es wurde eine wäßrige Lösung folgender Zusammensetzung hergestellt:

Kaliumborhydrid 1,00 molar

Borsäure 0,016 molar

Mit dieser Lösung wurden menschliche Haarsträhnen befeuchtet, danach auf Lockenwickler aufgewickelt und dann nochmals mit der gleichen Lösung getränkt. Das Haar wurde unter der Haube 30 Minuten lang bei 30⁰ C der Einwirkung der Lösung ausgesetzt, danach sorgfältig mit Wasser gespült, dann auf den Lockenwicklern 18 Stunden lang bei Zimmertemperatur trocknen gelassen, wobei es mit einer Haube bedeckt war. Es wurde keine Fixierlösung angewandt. Nach dem Abwikkeln des Haares von den Lockenwicklern zeigte es sich, daß es sehr feste Locken angenommen hatte.

Beispiel 15

Es wurde folgende Wellösung hergestellt:

Kaliumborhydrid 1,26 molar

Borsäure 0,016 molar

Mit dieser Wellösung wurde in der im Beispiel 14 beschriebenen Weise, jedoch mit der Abänderung gearbeitet, daß man das Haar nach dem Spülen ohne Haubenabdeckung, d. h. an freier Luft, 6 Stunden lang auf den Lockenwicklern trocknen ließ. Das abgewickelte Haar besaß eine mittelfeste Welle.

Bei einer Verfahrensvariante wurde das Haar nach dem Spülen 60 Minuten lang aufgewickelt gehalten, danach mit der Fixiermittellösung gemäß Beispiel 1 behandelt, dann gespült und getrocknet. Die erhaltene Welle war befriedigend.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Erzeugung von Dauerwellen in menschlichem Haar, dadurch gekennzeichnet, daß auf das Haar eine 0,5- bis 1,6-molare wäßrige Lösung von Kalium- oder Natriumborhydrid aufgebracht und daß das Haar in aufgewickeltem Zustand mit der Lösung so lange behandelt wird, bis es verformbar ist und anschließend in aufgewickeltem Zustand in bekannter Weise mit einem Oxydationsmittel fixiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Haar in aufgewickeltem Zustand, nachdem es durch die Einwirkung der angewendeten reduzierend wirkenden Lösung erweicht und verformbar geworden ist, gespült und in gelocktem Zustand mit der verdünnten Lösung so lange in Berührung gehalten wird, daß eine volle Entwicklung der Welle und die Wiederherstellung der normalen Disulfidbindungen des Haares durch Luftoxydation herbeigeführt wird.
3. Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es Kalium- oder Natriumborhydrid und gegebenenfalls eine schwache Säure, die eine Dissoziationskonstante von weniger als 10-⁷ besitzt, wobei das Molverhältnis von Borhydrid zu Säure etwa 400 :1 bis 3 :1 beträgt, und/oder einen mehrwertigen Alkohol, der mehr als zwei Hydroxylgruppen aufweist, wobei das Molverhältnis von Borhydrid zu Alkohol 80 :1 bis 1,7 : ι beträgt, und/oder ein Quellmittel für das Haar, das aus Harnstoff, Methylharnstoff oder Äthylharnstoff besteht, wobei das Molverhältnis von Borhydrid zu Quellmittel 3,2 :1 bis 0,17 : ι beträgt, enthält.
4. Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als schwache Säure Borsäure oder Glycin enthält.
5. Mittel nach einem der Ansprüche^ und 4, dadurch gekennzeichnet, daß es als Alkohol Sorbit oder Mannit enthält.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 577 711;
belgische Patentschrift Nr. 504 346;
britische Patentschrift Nr. 591 932.

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