EP3934609A1 - Verfahren zur herstellung von haarbehandlungsmitteln mit organischen c1-c6-alkoxy-silanen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von haarbehandlungsmitteln mit organischen c1-c6-alkoxy-silanen

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Publication number
EP3934609A1
EP3934609A1 EP20700258.5A EP20700258A EP3934609A1 EP 3934609 A1 EP3934609 A1 EP 3934609A1 EP 20700258 A EP20700258 A EP 20700258A EP 3934609 A1 EP3934609 A1 EP 3934609A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
water
stands
alkoxy
group
silanes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20700258.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Torsten LECHNER
Christoph Lohr
Andreas Walter
Claus-Peter Thiessies
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henkel AG and Co KGaA
Original Assignee
Henkel AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel AG and Co KGaA filed Critical Henkel AG and Co KGaA
Publication of EP3934609A1 publication Critical patent/EP3934609A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/58—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds containing atoms other than carbon, hydrogen, halogen, oxygen, nitrogen, sulfur or phosphorus
    • A61K8/585—Organosilicon compounds
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
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    • A61K2800/80—Process related aspects concerning the preparation of the cosmetic composition or the storage or application thereof
    • A61K2800/88—Two- or multipart kits

Definitions

  • the present application is in the field of cosmetics and relates to a method for the production of hair treatment compositions.
  • one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes are reacted with water, and the Ci-C6-alcohols released in this reaction can be removed from the reaction mixture.
  • the method according to the invention optionally includes the addition of one or more cosmetic ingredients to this preparation and the filling and storage of the preparation in a packaging unit. It is essential for the method according to the invention that at least one of the aforementioned steps is carried out under an atmosphere which has a water vapor content of less than 10 g / m 3 .
  • a second subject is an agent for treating keratinic material, comprising a preparation in a packaging unit which was produced by the aforementioned method.
  • a third subject matter of the present invention is a multi-component packaging unit (kit-of-parts) for coloring keratinous material, which, separately packaged in two packaging units, comprises the cosmetic preparations (A) and (B), the preparation (A ) is a preparation of the first subject matter of the invention and preparation (B) contains at least one coloring compound.
  • Oxidation dyes are usually used for permanent, intense dyeings with good fastness properties and good gray coverage. Such colorants usually contain oxidation dye precursors, so-called developer components and coupler components, which, under the influence of oxidizing agents such as hydrogen peroxide, form the actual dyes with one another. Oxidation dyes are characterized by very long-lasting coloring results.
  • oxidative coloring agents have so far been his only option.
  • an unpleasant smell of ammonia or amine cannot be completely avoided with oxidative hair coloring.
  • the hair damage still associated with the use of oxidative coloring agents also has an adverse effect on the user's hair.
  • EP 2168633 B1 deals with the problem of producing long-lasting hair colorations using pigments.
  • the document teaches that when a combination of pigment, organic silicon compound, hydrophobic polymer and a solvent is used, hair colors can be produced which are particularly resistant to shampooing.
  • the organic silicon compounds used in EP 2168633 B1 are reactive compounds from the alkoxy-silane class. These alkoxy-silanes hydrolyze in the presence of water at high speed and - depending on the particular amounts of alkoxy-silane and water used - form hydrolysis products and / or condensation products. The influence of the amount of water used in this reaction on the properties of the hydrolysis or condensation product is described, for example, in WO 2013068979 A2.
  • a film or also a coating forms on the keratin material, which completely envelops the keratin material and in this way strongly influences the properties of the keratin material.
  • Possible areas of application are, for example, permanent styling or the permanent change in shape of keratin fibers.
  • the keratin fibers are mechanically brought into the desired shape and then fixed in this shape by forming the above-described coating.
  • Another very particularly suitable application is the coloring of keratin material;
  • the coating or the film is produced in the presence of a coloring compound, for example a pigment. The one through the pigment The colored film remains on the keratin material or the keratin fibers and results in surprisingly wash-resistant colorations.
  • the great advantage of the alkoxy-silane-based coloring principle is that the high reactivity of this class of compounds enables very fast coating. In this way, extremely good staining results can be achieved after a very short application period of just a few minutes.
  • the high reactivity of the alkoxy silanes also has some disadvantages. Even minor changes in production and application conditions, such as changes in humidity and / or temperature, can lead to strong fluctuations in product performance. Above all, the work leading to this invention has shown that the alkoxy silanes are extremely sensitive to the conditions that prevail during the production and subsequent storage of the keratin treatment agents.
  • the alkoxy-silanes used in this process should be produced in a targeted manner in such a way that the optimum application properties could be achieved in a subsequent application.
  • the agents produced in this way should have improved dyeing performance, i. E. When they are used in a dyeing process, dyeings with higher color intensity and improved fastness properties, in particular with improved wash fastness and improved rub fastness, should be achieved.
  • a first object of the present invention is a method for the production and storage of an agent for the treatment of keratinic material, in particular human hair, comprising the following steps:
  • steps (1), (2), (3), (4) and / or (5) takes place under an atmosphere which has a water vapor content of less than 10 g / m 3 .
  • hair treatment agents which have been produced by this method according to the invention, when used in a dyeing process, lead to very intense and uniform dyeings with very good covering power, rubbing fastness and washing fastness.
  • Keratinic material is understood to mean hair, skin, and nails (such as fingernails and / or toenails, for example). Furthermore, wool, furs and feathers also fall under the definition of keratinic material.
  • Keratinic material is preferably understood to mean human hair, human skin and human nails, in particular fingernails and toenails. Keratinic material is very particularly preferably understood to mean human hair.
  • Agents for treating keratinous material are understood to mean, for example, means for coloring the keratin material, means for reshaping or shaping keratinic material, in particular keratinic fibers, or also means for conditioning or maintaining the keratinic material.
  • the agents produced by the process according to the invention are particularly suitable for coloring keratinic material, in particular for coloring keratinic fibers, which are particularly preferably human hair.
  • the term “means for coloring” is used for one produced by the use of coloring compounds, such as, for example, thermochromic and photochromic dyes, pigments, mica, substantive dyes and / or oxidation dyes Coloring of the keratin material, in particular the hair, used.
  • coloring compounds such as, for example, thermochromic and photochromic dyes, pigments, mica, substantive dyes and / or oxidation dyes Coloring of the keratin material, in particular the hair, used.
  • the aforementioned coloring compounds are deposited in a particularly homogeneous and smooth film on the surface of the keratin material or diffuse into the keratin fiber.
  • the film is formed in situ by oligomerization or condensation of the organic silicon compound (s), the coloring compound (s) interacting with this film or this coating or being incorporated into it.
  • Step (1) of the process according to the invention involves the reaction or conversion of one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes with water.
  • the Ci-C6-alkoxy-silane (s) are mixed with water.
  • the first subject of the present invention is a method for producing an agent for treating keratinous material, in particular human hair, comprising the following steps:
  • steps (1), (2), (3), (4) and / or (5) takes place under an atmosphere which has a water vapor content of less than 10 g / m 3 .
  • the one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes are organic, non-polymeric silicon compounds, which are preferably selected from the group of silanes with one, two or three silicon atoms.
  • Organic silicon compounds which are alternatively referred to as organosilicon compounds, are compounds that either have a direct silicon-carbon bond (Si-C) or in which the carbon is attached to the silicon via an oxygen, nitrogen or sulfur atom. Atom is linked.
  • the organic silicon compounds according to the invention are preferably compounds which contain one to three silicon atoms.
  • the organic silicon compounds particularly preferably contain one or two silicon atoms.
  • silane stands for a group of chemical compounds based on a silicon backbone and hydrogen.
  • the hydrogen atoms have been completely or partially replaced by organic groups such as, for example, (substituted) alkyl groups and / or alkoxy groups. It is characteristic of the Ci-C6-alkoxy-silanes according to the invention that at least one C1-C6-alkoxy group is bonded directly to a silicon atom.
  • Ci-C6-alkoxy-silanes according to the invention thus comprise at least one structural unit R'R "R"'Si-0- (Ci-C6-alkyl) where the radicals R', R "and R"'represent the three other bond valences of the Silicon atom.
  • the Ci-C6-alkoxy group or groups bonded to the silicon atom are very reactive and are hydrolyzed at high speed in the presence of water, the reaction rate also depending, among other things, on the number of hydrolyzable groups per molecule.
  • the organic silicon compound preferably contains a structural unit R’R “R“ ‘Si-0-CH2-CH3.
  • the radicals R ‘, R“ and R “‘ again represent the three remaining free valences of the silicon atom.
  • a method according to the invention is characterized in that in step (1) one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes are reacted with water, which are selected from silanes with one, two or three silicon atoms, wherein the organic silicon compound also includes one or more basic chemical functions.
  • This basic group can be, for example, an amino group, an alkylamino group or a dialkylamino group, which is preferably connected to a silicon atom via a linker.
  • the basic group is preferably an amino group, a Ci-C6-alkylamino group or a di (Ci-C6) alkylamino group.
  • organic Ci-C6-alkoxy-silanes are selected from the group of the silanes with one, two or three silicon atoms, and wherein the Ci-C6-alkoxy-silanes further comprise one or more basic chemical functions.
  • Ci-C6-alkoxy-silanes of the formula (I) and / or (II) were used in the process according to the invention.
  • a method according to the invention is characterized by
  • Ri, R2 independently represent a hydrogen atom or a Ci-C6-alkyl group
  • L stands for a linear or branched, divalent Ci-C2o-alkylene group
  • R3, R4 independently represent a Ci-C6-alkyl group
  • a stands for an integer from 1 to 3
  • R5, R5 ‘, R5”, R6, R6 ‘and R6“ independently of one another represent a Ci-C6-alkyl group
  • A, A ‘, A”, A “‘ and A ““ independently of one another represent a linear or branched, divalent Ci-C2o-alkylene group
  • R7 and Re independently of one another for a hydrogen atom, a Ci-C6-alkyl group, a hydroxy-Ci-C6-alkyl group, a C2-C6-alkenyl group, an amino-Ci-C6-alkyl group or a grouping of the formula (III) stand,
  • Ci-C6-alkyl group examples are the groups methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, s-butyl and t-butyl, n-pentyl and n-hexyl.
  • Propyl, ethyl and methyl are preferred alkyl radicals.
  • Examples of a C 2 -C 6 alkenyl group are vinyl, allyl, but-2-enyl, but-3-enyl and isobutenyl, preferred C 2 -C 6 alkenyl radicals are vinyl and allyl.
  • Preferred examples of a hydroxy-Ci-C6-alkyl group are a hydroxymethyl, a 2-hydroxyethyl, a 2-hydroxypropyl, a 3-hydroxypropyl, a 4-hydroxybutyl group, a 5-hydroxypentyl and a 6-hydroxyhexyl group ; a 2-hydroxyethyl group is particularly preferred.
  • Examples of an amino-Ci-C6-alkyl group are the aminomethyl group, the 2-aminoethyl group and the 3-aminopropyl group.
  • the 2-aminoethyl group is particularly preferred.
  • Examples of a linear divalent Ci-C 2 o -alkylene group are, for example, the methylene group (-CH 2 -), the ethylene group (-CH 2 -CH 2 -), the propylene group (- CH2-CH2-CH2-) and the Butylene group (-CH2-CH2-CH2-CH2-).
  • the propylene group (-CH2-CH2-CH2-) is particularly preferred.
  • divalent alkylene groups can also be branched. Examples of branched, divalent C3-C 2 o -alkylene groups are (-CH 2 - CH (CH 3 ) -) and (-CH 2 -CH (CH3) -CH 2 -).
  • the radicals Ri and R 2 independently of one another represent a hydrogen atom or a C 1 -C 6 -alkyl group.
  • the radicals Ri and R 2 are very particularly preferably both a hydrogen atom.
  • the linker -L- which stands for a linear or branched, divalent Ci-C 2 o-alkylene group.
  • the divalent C 1 -C 2 o-alkylene group can alternatively also be referred to as a divalent or divalent C 1 -C 2 o -alkylene group, which means that each group -L- can form two bonds.
  • -L- is preferably a linear, divalent Ci-C 2 o-alkylene group. More preferably -L- stands for a linear divalent Ci-C6-alkylene group. -L- is particularly preferably a methylene group (-CH2-), an ethylene group (-CH2-CH2-), a propylene group (-CH2-CH2-CH2-) or a butylene group (-CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH 2 -). L very particularly preferably represents a propylene group (-CH2-CH2-CH2-).
  • the radicals R3 and R4 independently of one another represent a Ci-C6-alkyl group, particularly preferably R3 and R4 independently of one another represent a methyl group or an ethyl group.
  • a stands for an integer from 1 to 3, and b stands for the integer 3 - a. If a is 3, then b is 0. If a is 2, then b is 1. If a is 1, then b is 2.
  • Keratin treatment agents with particularly good properties could be produced if, in step (1), at least one organic Ci-C6-alkoxy-silane of the formula (I) was mixed or reacted with water, in which the radicals R3, R4 independently of one another for represent a methyl group or an ethyl group.
  • a method according to the invention is characterized in that in step (1) one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes of the formula (I) are mixed with water,
  • R3, R4 independently of one another represent a methyl group or an ethyl group
  • a method according to the invention is characterized in that in step (1) one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes of the formula (I) are mixed or reacted with water,
  • R2 both stand for a hydrogen atom
  • - L stands for a linear, divalent Ci-C6-alkylene group, preferably for a propylene group (- CH2-CH2-CH2-) or for an ethylene group (-CH2-CH2-),
  • R3 stands for an ethyl group or a methyl group
  • R4 stands for a methyl group or for an ethyl group
  • a method according to the invention is characterized in that in step (1) one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes is selected from the group consisting of
  • (3-Aminopropyl) trimethoxysilane can be purchased from Sigma-Aldrich, for example. (3-Aminopropyl) triethoxysilane is also commercially available from Sigma-Aldrich.
  • one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes of the formula (II) can also be mixed or reacted with water in step (1),
  • organosilicon compounds of the formula (II) according to the invention each have the silicon-containing groups (R50) c (R6) dSi and -Si (R6 ') d' (OR5 ') c at their two ends
  • each of the radicals e, f, g and h can independently represent the number 0 or 1, with the proviso that at least one of the radicals e, f, g and h is different from 0.
  • an organic silicon compound of the formula (II) according to the invention contains at least one group selected from - (A) - and - [NR 7 - (A ') j- and - [0- (A ”) j- and - [NR 8 - (A '”)] -
  • the radicals R5, R5', R5 "independently of one another represent a Ci-C6-alkyl group.
  • the radicals R6, R6 'and R6 ′′ stand independently of one another for a Ci-C6-alkyl group.
  • c stands for an integer from 1 to 3, and d stands for the integer 3 - c. If c is 3, then d is 0. If c is 2, d is 1. If c is 1, then d is 2.
  • d‘ stands for the integer 3 - c ‘. If c ‘stands for the number 3, then d‘ equals 0. If c clergy stands for the number 2, then d ‘equals 1. If c ‘stands for the number 1, then d‘ is 2.
  • a method according to the invention is characterized in that in step (1) one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes of the formula (II) are mixed or reacted with water,
  • R5 and R5 ‘independently represent a methyl group or an ethyl group
  • the radicals e, f, g and h can independently represent the number 0 or 1, at least one radical from e, f, g and h being different from zero.
  • the abbreviations e, f, g and h therefore define which of the groupings - (A) e - and - [NR7- (A ')] f - and - [0- (A ”)] g - and - [ NR8- (A ”')] h - are located in the central part of the organic silicon compound of the formula (II).
  • the radicals A, A ', A “, A”' and A “” stand independently of one another for a linear or branched, divalent Ci-C2o-alkylene group.
  • the radicals A, A ', A “, A”' and A “” are preferably, independently of one another, a linear, divalent Ci-C2o-alkylene group.
  • the radicals A, A ', A ", A"' and A “” are more preferably, independently of one another, a linear divalent Ci-C6-alkylene group.
  • the divalent Ci-C2o-alkylene group can alternatively be referred to as a divalent or double-bonded Ci-C2o-alkylene group, which means that each grouping A, A ', A ", A"' and A "" can form two bonds.
  • the radicals A, A ', A “, A”' and A “” are particularly preferably, independently of one another, a methylene group (-CH2-), an ethylene group (-CH2-CH2-), a propylene group (-CH2-CH2-CH2 -) or a butylene group (-CH2-CH2-CH2-).
  • the radicals A, A ‘, A ′′, A ′′ and A ′′ ′′ are very particularly preferably a propylene group (-CH2-CH2-CH2-).
  • the organic silicon compound of the invention of the formula (II) contains a structural grouping - [NR7- (A ')] -.
  • the organic silicon compound of the invention of the formula (II) contains a structural grouping - [NR8- (A "’)] -.
  • radicals R7 and Rs independently of one another represent a hydrogen atom, a Ci-Ce-alkyl group, a hydroxy-Ci-C6-alkyl group, a C2-C6-alkenyl group, an amino-Ci-C6-alkyl group or a grouping of the Formula (III)
  • the radicals R7 and R8, independently of one another, very particularly preferably represent a hydrogen atom, a methyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-alkenyl group, a 2-aminoethyl group or a grouping of the formula (III).
  • the organic silicon compound according to the invention contains the grouping [NR7- (A ') j, but not the grouping - [NR8- (A ”')] if the radical R7 represents a grouping of the formula (III), then the pretreatment agent (a) contains an organic silicon compound with 3 reactive silane groups.
  • a method according to the invention is characterized in that in step (1) one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes of the formula (II) are reacted with water
  • R7 represents a hydrogen atom, a methyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-alkenyl group, a 2-aminoethyl group or a grouping of the formula (III).
  • a method according to the invention is characterized in that in step (1) one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes of the formula (II) are mixed or reacted with water, wherein
  • - A and A ‘independently represent a methylene group (-CH2-), an ethylene group (-CH2-CH2-) or a propylene group (-CH2-CH2-CH2),
  • R7 represents a hydrogen atom, a methyl group, a 2-hydroxyethyl group, a 2-alkenyl group, a 2-aminoethyl group or a grouping of the formula (III).
  • Bis (trimethoxysilylpropyl) amine with the CAS number 82985-35-1 can be purchased from Sigma-Aldrich, for example.
  • Bis [3- (triethoxysilyl) propyl] amine with the CAS number 13497-18-2 can be purchased from Sigma-Aldrich, for example.
  • N-methyl-3- (trimethoxysilyl) -N- [3- (trimethoxysilyl) propyl] -1-propanamine is alternatively also referred to as bis (3-trimethoxysilylpropyl) -N-methylamine and can be purchased commercially from Sigma-Aldrich or Fluorochem .
  • 3- (Triethoxysilyl) -N, N-bis [3- (triethoxysilyl) propyl] -1-propanamine with the CAS number 18784-74-2 can be purchased from Fluorochem or Sigma-Aldrich, for example.
  • a method according to the invention is characterized in that in step (1) one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes of the formula (II) which are selected from the group of
  • the compounds of the formula (IV) are organic silicon compounds which are selected from silanes having one, two or three silicon atoms, the organic silicon compound comprising one or more hydrolyzable groups per molecule.
  • organic silicon compound or compounds of the formula (IV) can also be referred to as silanes of the alkyl-Ci-C6-alkoxy-silane type,
  • Rg stands for a Ci-Ci2-alkyl group
  • - k stands for an integer from 1 to 3
  • - m stands for the integer 3 - k.
  • Rg stands for a Ci-Ci2-alkyl group
  • the radical Rg stands for a C1-C12-alkyl group. This Ci-Ci2-alkyl group is saturated and can be linear or branched.
  • Rg is preferably a linear Ci-Cs-alkyl group.
  • Rg preferably stands for a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-octyl group or an n-dodecyl group.
  • Rg is particularly preferably a methyl group, an ethyl group, a hexyl group or an n-octyl group.
  • the radical R10 stands for a Ci-C6-alkyl group.
  • R10 particularly preferably represents a methyl group or an ethyl group.
  • the radical Rn stands for a C1-C6-alkyl group.
  • R11 particularly preferably represents a methyl group or an ethyl group.
  • k stands for an integer from 1 to 3, and m stands for the integer 3 - k. If k is the number 3, then m is 0. If k is the number 2, then m is 1. If k is the number 1, then m is 2.
  • Organic silicon compounds of the formula (IV) which are particularly suitable for achieving the object of the invention are - methyltrimethoxysilane
  • n-Hexyltrimethoxysilane also known as hexyltrimethoxysilane
  • n-Hexyltriethoxysilane also known as hexyltriethoxysilane
  • a method according to the invention is characterized in that in step (1) one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes of the formula (IV) which are selected from the group of
  • the process according to the invention can be carried out in a suitable reaction vessel or reactor. Depending on the desired batch size, various models for this are known from the prior art and are commercially available.
  • the reaction of the organic Ci-C6-alkoxy-silanes with water in a reaction vessel or a reactor preferably in a double-walled reactor, a reactor with an external heat exchanger, a tubular reactor, a reactor with a thin-film evaporator, a Reactor with falling film evaporator and / or a reactor with an attached condenser.
  • a method according to the invention is characterized by
  • a reaction vessel that is very well suited for smaller batches is, for example, a glass flask with a capacity of 1 liter, 3 liters or 5 liters, which is usually used for chemical reactions, for example a 3 liter one- or multi-neck flask with ground joints.
  • a reactor is a delimited space (receptacle, container) that has been specially designed and manufactured to allow certain reactions to take place and control under defined conditions.
  • Typical reactors can, for example, have a capacity of 10 liters, 20 liters or 50 liters. Larger reactors for the production area can also have capacities of 100 liters, 500 liters or 1000 liters.
  • Double-wall reactors have two reactor shells or reactor walls, with a temperature control liquid being able to circulate in the area located between the two walls. This enables the temperature to be set particularly well to the required values.
  • reactors in particular double-walled reactors with an enlarged heat exchange surface, has also proven to be particularly suitable, with the heat exchange being able to take place either through internal fittings or also through the use of an external heat exchanger.
  • Corresponding reactors are, for example, laboratory reactors from IKA.
  • the models "LR-2.ST” or the model “magic plant” can be mentioned.
  • reactors that can be used are reactors with thin-film evaporators, since in this way very good heat dissipation and thus particularly precise temperature control can be carried out.
  • thin-film evaporators are also referred to as thin-film evaporators.
  • Thin film evaporators can be obtained commercially from Asahi Glassplant Inc., for example.
  • the evaporation In reactors with falling film evaporators, the evaporation generally takes place in a tube, i.e. the liquid to be evaporated (i.e. in this case the C1-C6 alcohols to be removed in step (2)) flow as a continuous liquid film.
  • the liquid to be evaporated i.e. in this case the C1-C6 alcohols to be removed in step (2)
  • Reactors with falling film evaporators are also commercially available from various suppliers.
  • the reaction of the organic Ci-C6-alkoxy-silanes with water that takes place in step (1) can take place in various ways.
  • the reaction starts as soon as the Ci-C6-alkoxy-silanes come into contact with water by mixing.
  • One possibility is to place the desired amount of water in the reaction vessel or reactor and then to add that or the Ci-C6-alkoxy-silanes.
  • the hydrolysis reaction can also take place several times per Ci-C6-alkoxy-silane used:
  • the water can be added continuously, in partial amounts or directly as a total amount.
  • the reaction mixture is preferably cooled and / or the amount and rate of addition of the water are adjusted. Depending on the amount of silanes used, the addition and reaction can take place over a period of 2 minutes to 72 hours.
  • step (1) In order to produce agents which produce a particularly good coating on the keratin material, it has been found to be explicitly and particularly preferred to use water in a substoichiometric amount in step (1).
  • the amount of water used is below the amount that would theoretically be required to remove all hydrolyzable Ci-C6 alkoxy groups present on the Si atoms, i.e. the alkoxysilane groups, to hydrolyze. Partial hydrolysis of the organic Ci-C6-alkoxy-silanes is therefore very particularly preferred.
  • the stoichiometric ratio of water to the organic Ci-C6-alkoxy-silanes can be defined via the proportion of molar equivalents of water (S-W), these are calculated using the following formula: mol (water)
  • mol (silanes) total molar amount of Ci-C6-alkoxy-silanes used in the reaction
  • n (alkoxy) number of Ci-C6-alkoxy groups per Ci-C6-alkoxy-silane
  • the molar equivalent of water indicates the molar ratio of the molar amount of water used to the total number of moles of hydrolyzable C 1 -C 6 alkoxy groups that are located on the C 1 -C 6 alkoxysilanes used.
  • a method according to the invention is characterized by
  • mol (silanes) total molar amount of Ci-C6-alkoxy-silanes used in the reaction
  • n (alkoxy) number of Ci-C6-alkoxy groups per Ci-C6-alkoxy-silane
  • step (1) For the production of particularly powerful keratin treatment agents, in step (1) it has been found to be particularly advantageous to maintain special temperature ranges. In this connection it was found that a minimum temperature of 20 ° C. in step (1) is particularly well suited to allow the hydrolysis to proceed at a sufficiently high rate and to ensure efficient reaction management.
  • step (1) of the process should be carried out at a temperature of 20 to 70.degree.
  • the temperature range given here relates to the temperature to which the mixture of Ci-C6-alkoxy-silanes and water should be adjusted. This temperature can be measured, for example, by a calibrated thermometer protruding into this mixture.
  • the reaction of one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes with water is preferably carried out at a temperature from 20 ° C to 70 ° C, preferably from 20 to 65 ° C, more preferably from 20 to 60 ° C, even more preferably from 20 to 55 ° C, even more preferably from 20 to 50 ° C and very particularly preferably from 20 to 45 ° C.
  • a method according to the invention is characterized by
  • the preferred and particularly preferred temperature ranges can be set by controlling the temperature of the reaction vessel or reactor.
  • the reaction vessel or the reactor can be surrounded on the outside with a temperature control bath, which can be, for example, a water bath or a silicone oil bath.
  • a temperature-controlled liquid can also be passed through the space which is formed by the two walls and which surrounds the reaction space. It can furthermore be preferred that there is no active heating of the reaction mixture and that any increase in temperature above the ambient temperature is brought about only by the exothermic nature of the hydrolysis in step (1). If the exothermic reaction process heats the reaction mixture too much in step (1), it must be cooled again.
  • the reaction of the organic Ci-C6-alkoxy-silanes with water takes place preferably at normal pressure, i.e. at a pressure of 1013 mbar (1013 hPa).
  • Step (2) of the method according to the invention is optional.
  • This optional step (2) is characterized by the partial or complete removal of the Ci-C6 alcohols released by the reaction in step (1) from the reaction mixture.
  • step (2) of the process according to the invention is not carried out, following (1) the mixing of the Ci-C6-alkoxy-silane (s) with water, the - likewise optional - addition of one or more cosmetic ingredients (3) or the (4) filling of the preparation into a packaging unit.
  • step (2) in the process according to the invention.
  • step (2) of the process is preferably carried out after step (1).
  • the Ci-C6 alcohols can be removed either directly after the hydrolysis in step (1).
  • a cosmetic ingredient corresponding to step (3) of the method according to the invention can first be added and the Ci-C6 alcohols (step (2)) can then be removed.
  • step (2) can also be carried out simultaneously with the hydrolysis in step (1).
  • the removal of the Ci-C6 alcohols is started before the addition of the water, at the start of the addition or after 5-20% by weight of the planned total amount of water has been added, that is to say the distillation - possibly with pressure reduction - started. Due to the removal of the Ci-C6 alcohols, the reaction equilibrium is shifted in favor of a condensation reaction, in which the Si-OH groups on the (partially) hydrolyzed Ci-C6-alkoxysilanes are split off with other Si-OH groups or with other Ci -C6-alkoxy-silane groups can react.
  • Ci-C6-alkoxysilanes which undergo a condensation with not yet reacted, partially or completely hydrolyzed Ci-C6-alkoxysilanes, can take part in the condensation reaction.
  • step (2) of the process If the released Ci-C6 alcohols in step (2) of the process are not removed to a sufficient extent from the reaction mixture, the reaction equilibrium shown above can presumably shift back to the side of the monomeric compounds. This reverse reaction prevents the formation of the oligomeric silane condensates with a sufficiently high molecular weight, which, when the formulations are subsequently used on the keratin material, results in too low color intensities and poorer durability of the film or coating formed.
  • the C 1 -C 6 alcohols released are removed as completely as possible.
  • the complete removal of all Ci-C6 alcohols is difficult to achieve, since small residues of Ci-C6 alcohols will always remain in the reaction mixture, especially if the reaction mixture is not to be heated too much.
  • the extent of the condensation reaction is determined by the amount of water added in step (1).
  • the amount of water is preferably measured so that the condensation is a partial condensation, with “partial condensation” or “partial condensation” in this context meaning that not all condensable groups of the silanes present react with one another, so that the organic silicon compound formed per molecule still has on average at least one hydrolyzable / condensable group.
  • the temperature at which the Ci-C6 alcohols are removed from the reaction mixture in step (2) can also represent a significant influencing factor with regard to the performance of the subsequent hair treatment product.
  • the specified temperature range again relates to the temperature to which the reaction mixture must be adjusted while the Ci-C6-alkoxy-silanes are removed from the reaction mixture.
  • This temperature can also be measured, for example, by a calibrated thermometer protruding into this mixture.
  • a method according to the invention is characterized by
  • the preferred temperature ranges according to the invention can be set, for example, by heating or cooling the reaction vessel or reactor, for example by using the reaction vessel in a heating mantle, or by surrounding the reaction vessel with a temperature-controlled bath from the outside becomes.
  • the temperature bath can, for example, be a water bath or a silicone oil bath.
  • a temperature-controlled liquid can also be passed through the space which is formed by the two walls and which surrounds the reaction space.
  • the Ci-C6 alcohols are preferably removed under reduced pressure (compared to normal pressure).
  • a pressure of 10 to 900 mbar, more preferably 10 to 800 mbar, even more preferably 10 to 600 mbar and very particularly preferably 10 to 300 mbar is set.
  • Vacuum distillation is a common chemical process for which the common, commercially available vacuum pumps and distillation apparatus can be used.
  • the distillation apparatus can be provided as an attachment on the reaction vessel or reactor.
  • a method according to the invention is characterized by
  • the duration of the distillation is also determined by the batch size selected in the process according to the invention. With a customary batch size of up to 50 kg, preferably up to 20 kg, however, it can be of particular advantage to carry out the distillation, in particular with the aforementioned temperature and pressure conditions, over a period of at least 90 minutes, preferably at least 120 Minutes, more preferably at least 150 minutes and very particularly preferably at least 180 minutes. After 300 minutes, for example, the distillation is then complete.
  • a method according to the invention is characterized by
  • the volatile alcohols and, if necessary, also the water that has been distilled off can be condensed and collected as liquid distillate in a receiver.
  • the distillation can optionally take place with cooling of the evaporated alcohols / water by means of a cooler.
  • the reduced pressure can be generated and measured using conventional methods known in the art, typically with a vacuum pump and a commercially available manometer.
  • C 1 -C 6 alkoxysilanes which carry methoxysilane or ethoxysilane groups are very particularly preferably used in the process according to the invention, in particular di- and trimethoxy and -ethoxysilanes, particularly preferably trimethoxy or triethoxysilanes.
  • the method according to the invention comprises the addition of one or more cosmetic ingredients.
  • the cosmetic ingredients that can optionally be used in step (3) can be all suitable constituents in order to impart further positive properties to the agent.
  • cosmetic ingredients from the group of solvents, thickening or film-forming polymers, surface-active compounds from the group of nonionic, cationic, anionic or zwitterionic / amphoteric surfactants, the coloring compounds from the group of pigments, the substantive dyes, the oxidation dye precursors, the fatty components from the group of Cs-Cso fatty alcohols, the hydrocarbon compounds, fatty acid esters, the acids and bases belonging to the group of pH regulators, the perfumes, the preservatives, the plant extracts and the protein hydrolysates.
  • a method according to the invention is characterized by (3) Addition of one or more cosmetic ingredients from the group of solvents, polymers, surface-active compounds, coloring compounds, fat components, pH regulators, perfumes, preservatives, plant extracts and protein hydrolysates.
  • a method according to the invention is characterized by
  • a cosmetic ingredient in step (3) which further improves the stability, in particular the storage stability, of the keratin treatment agent.
  • the addition (3) of one or more cosmetic ingredients from the group of hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane and / or decamethylcyclopentasiloxane has proven to be particularly advantageous with regard to increasing the stability of the composition.
  • a method according to the invention is characterized by
  • Hexamethyldisiloxane has the CAS number 107-46-0 and can be obtained commercially from Sigma-Aldrich, for example.
  • Octamethyltrisiloxane has the CAS number 107-51 -7 and is also commercially available from Sigma-Aldrich.
  • Decamethyltetrasiloxane has the CAS number 141-62-8 and is also commercially available from Sigma-Aldrich.
  • Hexamethylcyclotrisiloxane has the CAS no. 541 -05-9.
  • Octamethylcyclotetrasiloxane has the CAS no. 556-67-2.
  • Decamethylcyclopentasiloxane has the CAS no. 541-02-6.
  • step (4) of the method according to the invention the preparation obtained after step (1) - and optionally after the optional steps (2) and (3) - is filled into a packaging unit.
  • the packaging unit can either be an end package from which the user takes the agent for treating the keratin materials.
  • Suitable end-of-line packaging is for example a bottle, a tube, a jar, a can, a sachet, an aerosol pressure container, a non-aerosol pressure container.
  • This end-of-line packaging can contain the keratin treatment agent in quantities that are sufficient for one, if necessary also for several, applications. Preference is given to filling in an amount that is sufficient for a single use.
  • the preparation in step (4) can, however, also be filled into an intermediate packaging, which can be, for example, a canister or a hobbock. Filling into intermediate packaging is particularly suitable when the reaction vessel bwz. the reactor in which the process according to the invention was carried out and the filling plant in which the final packaging is filled are spatially separated.
  • a method according to the invention is characterized by
  • the aforementioned packaging units can be conventional, commercially available containers used as standard in cosmetics.
  • Step (5) of the method according to the invention is characterized by the storage of the preparation in the packaging unit.
  • step (5) Storage in the packaging unit is particularly preferred for a period of at least 5 days, since it was possible to observe the achievement of particularly intense color results in this way.
  • the preparation filled in step (4) is preferably stored in the packaging unit for at least 5 days.
  • the packaging unit is kept locked during storage. This can be done, for example, by storing the closed packaging units in a storage room or warehouse for 5 days.
  • storage of the preparation in the packaging unit is understood to mean not opening the closed packaging unit for a period of at least 5 days. Since the preparation is in a closed packaging unit during storage, it does not come into contact with the humidity outside the packaging unit or with oxygen.
  • the sealed packaging unit can be, for example, a bottle, a tube, a jar, a can, a sachet, an aerosol pressure container, a non-aerosol pressure container, a canister or a hobbock, each of which is closed with a suitable lid are.
  • the packaging usually used in the field of cosmetics and made from the usual materials can be used as packaging units. These packaging units are known to the person skilled in the art and are commercially available. The skilled person will make the capacity of the packaging unit dependent on the required application quantities.
  • a tube with a screw cap or a hinge cap with a capacity of 20 ml, 50 ml, 100 ml, 250 ml, 500 ml, or even 1000 ml can be used as a tube. It is particularly preferred to seal the tube and only open the seal shortly before use by inserting the cover.
  • Cans can also be provided with a screw cap with a seal and, for example, have a capacity of 20 ml, 50 ml, 100 ml, 250 ml, 500 ml, or even 1000 ml.
  • the sachet is also an inexpensive form of packaging with low material consumption.
  • a sachet is a small package in the shape of a bag or pouch that is often used in the packaging of cosmetics.
  • a typical sachet can be produced, for example, by gluing or hot-pressing two foils lying one on top of the other, the gluing taking place at all edges of the foils.
  • the interior of the sachet (i.e. the bag) produced by gluing can then be filled with the desired cosmetic preparation.
  • the sachet can be opened by tearing open or cutting open the bag.
  • canisters or hobbocks are suitable as packaging units. These usually have a larger capacity of 1 liter, 5 liters, 10 liters, 20 liters or even 50 liters.
  • a method according to the invention is characterized by
  • a method according to the invention is characterized by
  • oligomeric silane condensates of a certain minimum size are present.
  • the films can form on the keratin material with particularly high speed.
  • the molecular weight of these silane condensates should not be too large, since if the condensates are too large, good adhesion between silanes and keratin is no longer possible. Since the condensation reaction taking place during storage, just like the reactions in steps (1) and (2) of the process according to the invention, seems to be dependent on the temperature, storage is also very particularly preferably carried out within certain temperature ranges.
  • a method according to the invention is characterized by
  • the condensation reaction of the silanes seems to come to a standstill after some time, so that longer storage does not have a negative effect on a subsequent dyeing result.
  • the preparations can be stored in the closed packaging unit for a period of up to 365 days at a temperature of 15 to 40 ° C. Since the packaging unit is closed during storage and in this way contact with the possibly humid outside air is prevented, storage periods longer than 365 days are also possible.
  • a method according to the invention is characterized by
  • a method according to the invention is characterized by
  • the method according to the invention is characterized in that at least one of steps (1), (2), (3), (4) and / or (5) takes place under an atmosphere which has a water vapor content of less than 10 g / m 3 . If the water vapor content in the atmosphere is below the value of 10 g / m 3 , then the atmosphere above the reaction mixture or preparation is so dry that undesired water entry from the atmosphere into the reaction mixture or preparation can be avoided as best as possible.
  • step (1) of the process according to the invention one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes are mixed with water, the mixing preferably taking place in a reaction vessel or a reactor.
  • step (1) of the process can also be carried out under a protective gas atmosphere, which can be generated, for example, by introducing dry, inert gases such as nitrogen, argon or carbon dioxide into the reaction vessel.
  • step (2) there is optionally partial or complete removal of the C 1 -C 6 alcohols released by the reaction in step (1) from the reaction mixture, preferably by means of distillation under reduced pressure.
  • an atmosphere is formed above the reaction mixture which mainly consists of the gaseous C1-C6 alcohols to be distilled off.
  • An atmosphere with a water vapor content of less than 10 g / m 3 can be generated in this step, for example, by applying a correspondingly high vacuum, whereby the water vapor in the atmosphere is transported away in the direction of the vacuum pump connected to the reaction vessel.
  • one or more cosmetic ingredients are added to the reaction mixture still in the reaction vessel.
  • the reaction vessel which is still under reduced pressure due to the reaction that has previously taken place, can, for example, be ventilated with sufficiently dried air or with a dried protective gas .
  • steps (4) and (5) the preparation is filled into a packaging unit and then stored.
  • the filling can take place, for example, under an atmosphere of dried air or of appropriately dry protective gas.
  • the packaging unit is never completely filled with the preparation, so that it can be poured safely and specifically when it is later transferred or used. For this reason, there is usually a gaseous supernatant above the preparation in the packaging unit. If the filling was already carried out under an atmosphere of dried air or correspondingly dry protective gas, the remaining gas space in the packaging unit was also filled with the dried air or with the inert protective gas, so that an atmosphere is then also present in the packaging unit that has a Has a water vapor content of less than 10 g / m 3 .
  • a method according to the invention is characterized in that at least one of steps (1), (2), (3), (4) and / or (5) takes place under an atmosphere which has a water vapor content of less than 8 g / m 3 , preferably less than 6 g / m 3 , more preferably less than 4 g / m 3 , even more preferably less than 2 g / m 3 , and very particularly preferably less than 1 g / m 3 .
  • steps (1) to (3) run relatively quickly and can be completed, for example, within a period of a few hours up to a day.
  • the time period within which the water vapor in the atmosphere can interact with the preparation is given in the steps
  • Steps (4) and (5) encompass the filling and storage of the preparation in the packaging unit, wherein in particular the storage can take place over a period of days to months.
  • the water vapor from the atmosphere in the packaging unit therefore has much more time to interact with the preparation. For this reason, it is very particularly preferred to carry out steps (4) and (5) in particular under an atmosphere with a water vapor content of less than 10 g / m 3 .
  • a method for the production and storage of an agent for the treatment of keratinic material, in particular human hair, comprising the following steps is therefore very particularly preferred:
  • a method according to the invention is characterized in that step (4) and / or step (5) take place under an atmosphere which has a water vapor content of less than 10 g / m 3 , preferably less than 8 g / m 3 , more preferably less than 6 g / m 3 , even more preferably less than 4 g / m 3 , even more preferably less than 2 g / m 3 and very particularly preferably less than 1 g / m 3 .
  • steps (1) to (5) can be carried out in or under an atmosphere of normal ambient air which has been correspondingly dried. In the context of this embodiment, it must therefore be ensured that the air has a sufficiently low humidity.
  • Air humidity - or air humidity for short - describes the proportion of water vapor in the gas mixture in the air. Liquid water (e.g. raindrops, fog droplets) or ice are therefore not included in the air humidity. Depending on temperature and pressure, a given volume of air can only contain a certain maximum amount of water vapor. This maximum amount of water vapor in the air is called the saturation amount of water vapor.
  • the relative humidity which is the most common measure of humidity, is then 100%. In general, the relative humidity, expressed in percent (%), indicates the weight ratio of the current water vapor content to the water vapor content that is maximally possible for the current temperature and pressure.
  • the saturation amount of water vapor in the air is, for example (corresponding to 100% relative humidity):
  • the relative and absolute humidity can be measured.
  • the air humidity can also be measured with the Bosch PTD thermal detector from “Bosch Home and Garden”
  • a method according to the invention is characterized in that step (4) and / or step (5) take place under an atmosphere of air, the air having a relative humidity of less than 50% (measured at 20 ° C and a pressure of 1013.25 hPa), preferably less than 40%, more preferably less than 30%, even more preferably less than 20% and very particularly preferably less than 10%.
  • An aftercooler is a heat exchanger that cools the warm compressed air to separate the water. It is water-cooled or air-cooled and is usually equipped with a water separator with an automatic drain.
  • Drying compressed air using cold drying With cold drying, the compressed air is cooled so that a large part of the water content can be condensed and separated. After cooling and condensing, the compressed air is warmed back to around room temperature.
  • absorption drying is a chemical process in which water vapor is bound to the absorption material.
  • the absorbent material can either be a solid or a liquid. Sodium chloride and sulfuric acid are often used.
  • Membrane dryers use the process of selective permeation of the gas components in the air.
  • the dryer consists of a cylinder in which there are thousands of tiny hollow polymer fibers with an inner coating. These fibers allow selective permeation to remove water vapor.
  • the moist compressed air enters the cylinder through the filter.
  • the water vapor penetrates through the membrane coating into the membrane wall and collects between the fibers, while the dry air flows through the fibers in the cylinder at almost the same pressure as the incoming moist air.
  • the penetrated water is discharged to the atmosphere outside the cylinder.
  • the permeation or separation is caused by the different partial pressure of a gas between the inside and the outside of the hollow fiber.
  • Suitable protective gases can be selected from the group consisting of nitrogen, argon, helium, carbon dioxide and krypton.
  • a method according to the invention is characterized in that step (4) and / or step (5) take place under an atmosphere of protective gas, the protective gas being selected from the group consisting of nitrogen, argon, helium, Carbon dioxide and krypton.
  • nitrogen with a purity of 99.99% by weight can be obtained from Linde.
  • the water content is less than 5 ppm (molar proportions).
  • the protective gas is sold in steel bottles, for example.
  • Argon with a purity of 99.99% by weight can also be obtained from Linde.
  • the water content is less than 3 ppm (molar proportions).
  • Helium with a purity of 99.99% by weight can also be obtained from Linde.
  • the water content is less than 0.5 ppm (molar proportions).
  • Carbon dioxide with a purity of 99.9% by weight can also be obtained from Linde.
  • the water content is less than 120 ppm (molar proportions).
  • the prerequisite for this embodiment is the use of pressure-tight packaging units.
  • a method according to the invention is characterized in that step (4) and / or step (5) under a reduced pressure of 50 to 800 mbar, preferably from 50 to 600 mbar, more preferably from 50 to 400 mbar and very particularly preferably from 50 to 200 mbar.
  • the storage in the packaging unit can also be followed under reduced pressure.
  • steps (2) and (3) are optional steps.
  • steps (2) and (3) are optional steps.
  • sequence of the method steps several embodiments are suitable.
  • a method for the production and storage of an agent for the treatment of keratinic material, in particular human hair comprising the steps in the following order is preferred:
  • steps (1), (2), (3), (4) and / or (5) takes place under an atmosphere which has a water vapor content of less than 10 g / m 3 .
  • step (1) begins with step (1), followed by step (2), followed by step (3), followed by step (4), followed by step (5).
  • step (2) one or more organic Ci-C6-alkoxy-silanes are mixed with water, and the Ci-C6-alcohols formed in this reaction are in step (3).
  • step 3 the preparation is then filled into a packaging unit (step 4) and stored (step 5).
  • the pH values which the reaction mixture has in the course of steps (1) to (5) of the process according to the invention can also have an influence on the condensation reaction. It was found here that alkaline pH values in particular stop the condensation at the oligomer stage. The more acidic the reaction mixture, the more condensation seems to take place and the higher the molecular weight of the siloxanes formed during the condensation. For this reason, it is preferred that the reaction mixture in step (1), (2), (3), (4) and / or (5) has a pH of 7.0 after mixing in a weight ratio of 1: 1 with water to 12.0, preferably from 7.5 to 11.5, more preferably from 8.5 to 11.0 and very particularly preferably from 9.0 to 11.0.
  • a method according to the invention is characterized in that the reaction mixture in step (1), (2), (3), (4) and / or (5) after mixing in a weight ratio of 1: 1 with water, a pH of 7.0 to 12.0, preferably from 7.5 to 11.5, more preferably from 8.5 to 11.0 and very particularly preferably from 9.0 to 11.0.
  • a method according to the invention is characterized in that the reaction mixture in steps (1) to (5) has a pH value of 7.0 to 12.0 after mixing in a weight ratio of 1: 1 with water, preferably from 7.5 to 11.5, more preferably from 8.5 to 11.0 and very particularly preferably from 9.0 to 11.0.
  • the pH values in the context of the present invention are pH values that were measured at a temperature of 22 ° C.
  • Ammonia, alkanolamines and / or basic amino acids can be used as alkalizing agents.
  • Alkanolamines can be selected from primary amines with a C2-C6-alkyl parent structure which carries at least one hydroxyl group.
  • Preferred alkanolamines are selected from the group which is formed from 2-aminoethan-1 -ol (monoethanolamine), 3-aminopropan-1 -ol, 4-aminobutan-1 -ol, 5-aminopentan-1 -ol, 1-aminopropane -2-ol, 1-aminobutan-2-ol, 1-aminopentan-2-ol, 1-aminopentan-3-ol, 1-aminopentan-4-ol, 3-amino-2-methylpropan-1-ol, 1 -Amino-2-methyl-propan-2-ol, 3-aminopropan-1, 2-diol, 2-amino-2-methylpropan-1, 3-diol.
  • amino acid in the context of the invention is an organic compound which in its structure contains at least one amino group which can be protonated and at least one —COOH or one —SOsH group.
  • Preferred amino acids are aminocarboxylic acids, in particular ⁇ - (alpha) -amino carboxylic acids and w-aminocarboxylic acids, ⁇ -aminocarboxylic acids being particularly preferred.
  • basic amino acids are to be understood as meaning those amino acids which have an isoelectric point p1 of greater than 7.0.
  • Basic ⁇ -aminocarboxylic acids contain at least one asymmetric carbon atom.
  • both possible enantiomers can be used equally as specific compounds or mixtures thereof, in particular as racemates.
  • the basic amino acids are preferably selected from the group that is formed from arginine, lysine, ornithine and histidine, particularly preferably from arginine and lysine.
  • an agent according to the invention is therefore characterized in that the alkalizing agent is a basic amino acid from the group arginine, lysine, ornithine and / or histidine.
  • Inorganic alkalizing agents can also be used.
  • Inorganic alkalizing agents which can be used according to the invention are preferably selected from the group formed by sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, sodium phosphate, potassium phosphate, sodium silicate, sodium metasilicate, potassium silicate, sodium carbonate and potassium carbonate.
  • Very particularly preferred alkalizing agents are ammonia, 2-aminoethan-1-ol (monoethanolamine), 3-aminopropan-1-ol, 4-aminobutan-1 -ol, 5-aminopentan-1 -ol, 1-aminopropan-2-ol, 1-aminobutan-2-ol, 1-aminopentan-2-ol, 1-aminopentan-3-ol, 1-aminopentan-4-ol, 3-amino-2-methylpropan-1-ol, 1-amino-2- methylpropan-2-ol, 3-aminopropan-1, 2-diol, 2-amino-2-methylpropan-1, 3-diol, arginine, lysine, ornithine, histidine, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, sodium phosphate, potassium phosphate, Sodium silicate, sodium metasilicate, potassium silicate, sodium carbonate and potassium carbonate.
  • Acidifying agents preferred according to the invention are pleasure acids, such as citric acid, acetic acid, malic acid or tartaric acid, and also dilute mineral acids.
  • the keratin treatment agents produced by means of this process can be used for various purposes, for example as an agent for coloring keratin material, as an agent for the care of keratin material or as an agent for changing the shape of keratin material.
  • a method according to the invention is characterized in that an agent for coloring keratinous material, for caring for keratinous material or for changing the shape of keratinic material is produced, stored and used later.
  • a method according to the invention is characterized in that an agent for coloring keratin material, for caring for keratin material or for changing the shape of keratin material is produced.
  • compositions produced explicitly show very particularly good suitability when used in a dyeing process.
  • a method according to the invention is characterized in that a means for coloring keratinic material is produced.
  • At least one coloring compound can be added to the agent, for example in step (3), wherein the coloring compound can be selected from the group of pigments, substantive dyes and / or oxidation dye precursors.
  • the coloring compound can be selected from the group of pigments, substantive dyes and / or oxidation dye precursors.
  • an agent for coloring keratin material can be obtained which, in addition to the prehydrolyzed / condensed Ci-C6-alkoxysilanes, also contains the coloring compound (s).
  • preparations produced by the method according to the invention can be taken directly from the packaging unit when used and applied to the keratin material by the user.
  • a second subject matter of the invention is an agent for the treatment of keratinic material, comprising a preparation in a packaging unit which has been produced by a method as disclosed in detail in the description of the first subject matter of the invention.
  • the preparation produced according to step (5) of the method is first mixed with a further preparation so that a ready-to-use colorant is obtained.
  • This ready-to-use colorant is then applied to the keratin materials.
  • This embodiment is particularly preferred when the preparations are used in a dyeing process. To increase user comfort, all preparations necessary for the dyeing process are made available to the user in the form of a multi-component packaging unit (kit-of-parts).
  • a third subject matter of the invention is a multi-component packaging unit (kit-of-parts) for coloring keratinic material, in particular human hair, which is packaged separately from one another
  • the cosmetic preparation (A) was produced in the first packaging unit by the method that was disclosed in detail in the description of the first subject matter of the invention, and
  • the cosmetic preparation (B) contains at least one coloring compound from the group of the pigments, the substantive dyes and / or the oxidation dye precursors.
  • the two preparations (A) and (B) are then mixed with one another, and this ready-to-use colorant is then applied to the keratin material.
  • the multicomponent packaging unit according to the invention can also comprise a third packaging unit containing a cosmetic preparation (C).
  • a cosmetic preparation C
  • Preparation (C) can be, for example, a conditioner, a shampoo, or a pre- or post-treatment agent.
  • one or more coloring compounds can be used.
  • the coloring compound (s) can either be added to the reaction mixture as cosmetic ingredients in step (3) of the process, or they can be made available to the user as an ingredient of a separately made-up preparation (B).
  • the coloring compound or compounds can preferably be selected from the pigments, the substantive dyes, the oxidation dyes, the photochromic dyes and the thermochromic dyes, particularly preferably from pigments and / or substantive dyes.
  • Pigments in the context of the present invention are understood to mean coloring compounds which at 25 ° C. in water have a solubility of less than 0.5 g / L, preferably less than 0.1 g / L, even more preferably less than 0, 05 g / L.
  • the water solubility can be achieved, for example, by the method described below: 0.5 g of the pigment are weighed in a beaker. A stir fry is added. Then one liter of distilled water is added. This mixture is heated to 25 ° C. for one hour while stirring on a magnetic stirrer. If undissolved constituents of the pigment are still visible in the mixture after this period, the solubility of the pigment is below 0.5 g / L.
  • the mixture is filtered. If a proportion of undissolved pigments remains on the filter paper, the solubility of the pigment is below 0.5 g / L.
  • Suitable color pigments can be of inorganic and / or organic origin.
  • the agent according to the invention is characterized in that it contains at least one coloring compound from the group of inorganic and / or organic pigments.
  • Preferred color pigments are selected from synthetic or natural inorganic pigments.
  • Inorganic color pigments of natural origin can be made from chalk, ocher, umber, green earth, burnt Terra di Siena or graphite, for example.
  • black pigments such as B. iron oxide black, colored pigments such.
  • B. ultramarine or iron oxide red and fluorescent or phosphorescent pigments can be used.
  • Colored metal oxides, hydroxides and oxide hydrates, mixed-phase pigments, sulfur-containing silicates, silicates, metal sulfides, complex metal cyanides, metal sulfates, metal chromates and / or molybdates are particularly suitable.
  • Particularly preferred color pigments are black iron oxide (CI 77499), yellow iron oxide (CI 77492), red and brown iron oxide (CI 77491), manganese violet (CI 77742), ultramarines (sodium aluminum sulfosilicates, CI 77007, Pigment Blue 29), chromium oxide hydrate (CI77289 ), Iron blue (Ferric Ferrocyanide, CI77510) and / or carmine (Cochineal).
  • Coloring compounds from the group of pigments which are likewise particularly preferred according to the invention are colored pearlescent pigments. These are usually based on mica and / or mica and can be coated with one or more metal oxides. Mica is one of the layered silicates. The most important representatives of these silicates are muscovite, phlogopite, paragonite, biotite, lepidolite and margarite. To produce the pearlescent pigments in conjunction with metal oxides, the mica, predominantly muscovite or phlogopite, is coated with a metal oxide.
  • synthetic mica coated with one or more metal oxide (s) can also be used as a pearlescent pigment.
  • Particularly preferred Pearlescent pigments are based on natural or synthetic mica (mica) and are coated with one or more of the aforementioned metal oxides. The color of the respective pigments can be varied by varying the layer thickness of the metal oxide (s).
  • an agent according to the invention is characterized in that it contains (b) at least one coloring compound from the group of pigments, which is selected from the group of colored metal oxides, metal hydroxides, metal oxide hydrates, silicates, metal sulfides, complex metal cyanides, metal sulfates , Bronze pigments and / or from coloring compounds based on mica or mica, which are coated with at least one metal oxide and / or a metal oxychloride.
  • an agent according to the invention is characterized in that it contains (b) at least one coloring compound which is selected from pigments based on mica or mica which are mixed with one or more metal oxides from the group consisting of titanium dioxide (CI 77891), black iron oxide (CI 77499), yellow iron oxide (CI 77492), red and / or brown iron oxide (CI 77491, CI 77499), manganese violet (CI 77742), ultramarines (sodium aluminum sulfosilicates, CI 77007, pigment blue 29), chromium oxide hydrate ( CI 77289), chromium oxide (CI 77288) and / or iron blue (Ferric Ferrocyanide, CI 77510) are coated.
  • at least one coloring compound which is selected from pigments based on mica or mica which are mixed with one or more metal oxides from the group consisting of titanium dioxide (CI 77891), black iron oxide (CI 77499), yellow iron oxide (CI 77492), red and / or brown iron oxide (
  • color pigments are commercially available under the trade names Rona®, Colorona®, Xirona®, Dichrona® and Timiron® from Merck, Ariabel® and Unipure® from Sensient, Prestige® from Eckart Cosmetic Colors and Sunshine® available from Sunstar.
  • Colorona® Particularly preferred color pigments with the trade name Colorona® are, for example:
  • color pigments with the trade name Unipure® are, for example:
  • the agent according to the invention or the preparation according to the invention can also contain one or more coloring compounds from the group of organic pigments
  • the organic pigments according to the invention are correspondingly insoluble, organic dyes or color lakes, for example from the group of nitroso, nitro, azo, xanthene, anthraquinone, isoindolinone, isoindoline, quinacridone, perinone, perylene -, Diketopyrrolopyorrole, indigo, thioindido, dioxazine, and / or triarylmethane compounds can be selected.
  • Particularly suitable organic pigments are, for example, carmine, quinacridone, phthalocyanine, sorghum, blue pigments with the color index numbers CI 42090, CI 69800, CI 69825, CI 73000, CI 74100, CI 74160, yellow pigments with the color index numbers CI 1 1680, CI
  • an agent according to the invention is characterized in that it contains at least one coloring compound from the group of organic pigments, which is selected from the group of carmine, quinacridone, phthalocyanine, sorghum, blue pigments with the color index numbers CI 42090 , CI 69800, CI 69825, CI 73000, CI 74100, CI 74160, yellow pigments with the color index numbers CI 1 1680, CI
  • the organic pigment can also be a colored lacquer.
  • the term “colored lacquer” is understood to mean particles which comprise a layer of absorbed dyes, the unit composed of particles and dye being insoluble under the above-mentioned conditions.
  • the particles can be, for example, inorganic substrates, which can be aluminum, silica, calcium borosilicate, calcium aluminum borosilicate or also aluminum.
  • the alizarin color varnish for example, can be used as the color varnish.
  • the use of the aforementioned pigments in the agents according to the invention is particularly preferred. It is also preferred if the pigments used have a certain particle size. This particle size leads, on the one hand, to a uniform distribution of the pigments in the polymer film formed and, on the other hand, avoids a rough hair or skin feel after the cosmetic agent has been applied. It is therefore advantageous according to the invention if the at least one pigment has an average particle size D50 of 1.0 to 50 ⁇ m, preferably 5.0 to 45 ⁇ m, preferably 10 to 40 ⁇ m, in particular 14 to 30 ⁇ m.
  • the mean particle size D50 can be determined, for example, using dynamic light scattering (DLS).
  • the pigment or pigments can be used in an amount of from 0.001 to 20% by weight, in particular from 0.05 to 5% by weight, based in each case on the total weight of the agent or preparation according to the invention.
  • the agents according to the invention can also contain one or more substantive dyes as coloring compounds.
  • Direct dyes are dyes that are absorbed directly onto the hair and do not require an oxidative process to develop the color.
  • Substantive dyes are usually nitrophenylenediamines, nitroaminophenols, azo dyes, anthraquinones, triarylmethane dyes or indophenols.
  • the substantive dyes for the purposes of the present invention have a solubility in water (760 mmHg) at 25 ° C. of more than 0.5 g / L and are therefore not to be regarded as pigments.
  • the substantive dyes preferably have a solubility in water (760 mmHg) at 25 ° C. of more than 1.0 g / l.
  • the substantive dyes particularly preferably have a solubility in water (760 mmHg) at 25 ° C. of more than 1.5 g / l.
  • Substantive dyes can be divided into anionic, cationic and nonionic substantive dyes.
  • an agent according to the invention is characterized in that it contains at least one anionic, cationic and / or nonionic substantive dye as the coloring compound.
  • an agent according to the invention is characterized in that it contains at least one anionic, cationic and / or nonionic substantive dye.
  • Suitable cationic substantive dyes are, for example, Basic Blue 7, Basic Blue 26, Basic Violet 2 and Basic Violet 14, Basic Yellow 57, Basic Red 76, Basic Blue 16, Basic Blue 347 (Cationic Blue 347 / Dystar), HC Blue No. 16, Basic Blue 99, Basic Brown 16, Basic Brown 17, Basic Yellow 57, Basic Yellow 87, Basic Orange 31, Basic Red 51 Basic Red 76
  • Nonionic nitro and quinone dyes and neutral azo dyes can be used as nonionic substantive dyes.
  • Suitable nonionic substantive dyes are those under the international names or trade names HC Yellow 2, HC Yellow 4, HC Yellow 5, HC Yellow 6, HC Yellow 12, HC Orange 1, Disperse Orange 3, HC Red 1, HC Red 3, HC Red 10, HC Red 1 1, HC Red 13, HC Red BN, HC Blue 2, HC Blue 1 1, HC Blue 12, Disperse Blue 3, HC Violet 1, Disperse Violet 1, Disperse Violet 4, Disperse Black 9 known compounds , as well as 1,4-diamino-2-nitrobenzene, 2-amino-4-nitrophenol, 1,4-bis- (2-hydroxyethyl) -amino-2-nitrobenzene, 3-nitro-4- (2-hydroxyethyl) - aminophenol, 2- (2-
  • Acid dyes are taken to mean substantive dyes which have at least one carboxylic acid group (-COOH) and / or one sulfonic acid group (-SO3H).
  • -COOH carboxylic acid group
  • -SO3H sulfonic acid group
  • the protonated forms (-COOH, -SO3H) of the carboxylic acid or sulfonic acid groups are in equilibrium with their deprotonated forms (-COO-, -S03 _ ). The proportion of protonated forms increases with decreasing pH.
  • Acid dyes according to the invention can also be used in the form of their sodium salts and / or their potassium salts.
  • the acid dyes for the purposes of the present invention have a solubility in water (760 mmHg) at 25 ° C. of more than 0.5 g / L and are therefore not to be regarded as pigments.
  • the acid dyes preferably have a solubility in water (760 mmHg) at 25 ° C. of more than 1.0 g / l.
  • alkaline earth salts such as calcium salts and magnesium salts
  • aluminum salts of acid dyes often have poorer solubility than the corresponding ones Alkali salts. If the solubility of these salts is below 0.5 g / L (25 ° C, 760 mmHg), they do not fall under the definition of a substantive dye.
  • An essential feature of the acid dyes is their ability to form anionic charges, the carboxylic acid or sulfonic acid groups responsible for this usually being linked to different chromophoric systems.
  • Suitable chromophoric systems can be found for example in the structures of nitrophenylenediamines, nitroaminophenols, azo dyes, anthraquinone dyes, triarylmethane dyes, xanthene dyes, rhodamine dyes, oxazine dyes and / or indophenol dyes.
  • Acid Yellow 1 (D&C Yellow 7, Citronin A, Ext. D&C Yellow No. 7, Japan Yellow 403, CI 10316, COLIPA n ° B001), Acid Yellow 3 (COLIPA n °: C 54, D&C Yellow N ° 10, Quinoline Yellow, E104, Food Yellow 13), Acid Yellow 9 (CI 13015), Acid Yellow 17 (CI 18965), Acid Yellow 23 (COLIPA n ° C 29, Covacap Jaune W 1 100 (LCW), Sicovit Tartrazine 85 E 102 (BASF), Tartrazine, Food Yellow 4, Japan Yellow 4, FD&C Yellow No.
  • Acid Yellow 1 (D&C Yellow 7, Citronin A, Ext. D&C Yellow No. 7, Japan Yellow 403, CI 10316, COLIPA n ° B001), Acid Yellow 3 (COLIPA n °: C 54, D&C Yellow N ° 10, Quinoline Yellow, E104, Food Yellow 13), Acid Yellow 9 (CI 13015), Acid Yellow 17 (CI 18965), Acid Yellow 23 (COLIPA
  • Acid Yellow 36 (CI 13065), Acid Yellow 121 ( CI 18690), Acid Orange 6 (CI 14270), Acid Orange 7 (2- Naphthol orange, Orange II, CI 15510, D&C Orange 4, COLIPA n ° C015), Acid Orange 10 (Cl 16230; Orange G sodium salt), Acid Orange 1 1 (CI 45370), Acid Orange 15 (CI 50120), Acid Orange 20 (CI 14600), Acid Orange 24 (BROWN 1; CI 20170; KATSU201; nosodiumsalt; Brown No.201; RESORCIN BROWN; ACID ORANGE 24 ; Japan Brown 201; D & C Brown No.1), Acid Red 14 (CI14720), acid red 18 (E124, red 18; C1 16255), Acid Red 27 (E 123, C1 16185, C-Red 46, Echtrot D, FD&C Red Nr.2, Food Red 9, Naphtholrot S), Acid Red 33 (Red 33, Fuchsia Red, D&C Red 33, C1 17200
  • Acid Green 50 (Brillantklare indispensable BS, Cl 44090, Acid Brilliant Green BS, E 142), Acid Black 1 (Black n ° 401, Naphthalene Black 10B, Amido Black 10B, CI 20 470, COLIPA n ° B15), Acid Black 52 (CI 1571 1), Food Yellow 8 (CI 14270), Food Blue 5, D&C Yellow 8, D&C Green 5, D&C Orange 10, D&C Orange 1 1, D&C Red 21, D&C Red 27, D&C Red 33, D&C Violet 2 and / or D&C Brown 1.
  • the water solubility of the anionic substantive dyes can be determined, for example, in the following way. 0.1 g of the anionic substantive dye are placed in a beaker.
  • a stir bar is added. Then 100 ml of water are added. This mixture is heated to 25 ° C. on a magnetic stirrer while stirring. It is stirred for 60 minutes. The aqueous mixture is then assessed visually. If there are still undissolved residues, the amount of water is increased - for example in steps of 10 ml. Water is added until the amount of dye used has completely dissolved. If the dye-water mixture cannot be assessed visually due to the high intensity of the dye, the mixture is filtered. If a portion of undissolved dyes remains on the filter paper, the solubility test is repeated with a larger amount of water. If 0.1 g of the anionic substantive dye dissolves in 100 ml of water at 25 ° C., the solubility of the dye is 1.0 g / l.
  • Acid Yellow 1 is called 8-hydroxy-5,7-dinitro-2-naphthalenesulfonic acid disodium salt and has a solubility in water of at least 40 g / L (25 ° C).
  • Acid Yellow 3 is a mixture of the sodium salts of mono- and sisulfonic acids of 2- (2-quinolyl) -1H-indene-1,3 (2H) -dione and has a water solubility of 20 g / L (25 ° C).
  • Acid Yellow 9 is the disodium salt of 8-hydroxy-5,7-dinitro-2-naphthalenesulfonic acid, its water solubility is above 40 g / L (25 ° C).
  • Acid Yellow 23 is the trisodium salt of 4,5-dihydro-5-oxo-1 - (4-sulfophenyl) -4 - ((4-sulfophenyl) azo) -1H-pyrazole-3-carboxylic acid and is good at 25 ° C soluble in water.
  • Acid Orange 7 is the sodium salt of 4 - [(2-Hydroxy-1-naphthyl) azo] benzene sulfonate. Its water solubility is more than 7 g / L (25 ° C).
  • Acid Red 18 is the trinity salt of 7-hydroxy-8 - [(E) - (4-sulfonato-1-naphthyl) -diazenyl)] - 1,3-naphthalenedisulfonate and has a very high solubility in water of more than 20 wt. %.
  • Acid Red 33 is the diantrium salt of 5-amino-4-hydroxy-3- (phenylazo) -naphthalene-2,7-disulphonate, its water solubility is 2.5 g / L (25 ° C).
  • Acid Red 92 is the disodium salt of 3,4,5,6-tetrachloro-2- (1,4,5,8-tetrabromo-6-hydroxy-3-oxoxanthen-9-yl) benzoic acid, its water solubility is specified with greater than 10 g / L (25 ° C).
  • Acid Blue 9 is the disodium salt of 2 - ( ⁇ 4- [N-ethyl (3-sulfonatobenzyl] amino] phenyl ⁇ ⁇ 4 - [(N-ethyl (3-sulfonatobenzyl) imino] -2,5-cyclohexadiene-1 - ylidene ⁇ methyl) benzene sulfonate and has a water solubility of more than 20% by weight (25 ° C).
  • thermochromic dyes can also be used.
  • Thermochromism includes the property of a material to change its color reversibly or irreversibly depending on the temperature. This can be done both by changing the intensity and / or the wavelength maximum.
  • photochromic dyes include the property of a material to change its color reversibly or irreversibly depending on the exposure to light, in particular UV light. This can be done both by changing the intensity and / or the wavelength maximum.
  • Preparation (B) can also contain one or more other ingredients from the group of solvents, thickening or film-forming polymers, surface-active compounds from the group of nonionic, cationic, anionic or zwitterionic / amphoteric surfactants, the fat components from the Group of C8-C30 fatty alcohols, hydrocarbon compounds, fatty acid esters, acids and bases belonging to the group of pH regulators, perfumes, preservatives, plant extracts and protein hydrolysates.
  • a reactor with a heatable / coolable outer shell and a capacity of 10 liters was filled with 4.67 kg of methyltrimethoxysilane. 1.33 kg (3-aminopropyl) triethoxysilane were then added with stirring. This mixture was stirred at 30 ° C. Then 670 ml of water (distilled) were added dropwise with vigorous stirring, the temperature of the reaction mixture being kept at 30 ° C. with external cooling. After the addition of water had ended, stirring was continued for a further 10 minutes. A vacuum of 700 mbar was then applied and the reaction mixture was heated to a temperature of 44.degree. As soon as the reaction mixture had reached the temperature of 44 ° C., the ethanol and methanol liberated during the reaction were distilled off over a period of 60 minutes.
  • the filling took place at 28 ° C under normal ambient air.
  • the water content of the ambient air was 19.4 g / m 3 .
  • the closed bottles were then stored at 22 ° C. for 21 days.
  • a reactor with a heatable / coolable outer shell and a capacity of 10 liters was filled with 4.67 kg of methyltrimethoxysilane. 1.33 kg (3-aminopropyl) triethoxysilane were then added with stirring. This mixture was stirred at 30 ° C. Then 670 ml of water (distilled) were added dropwise with vigorous stirring, the temperature of the reaction mixture being kept at 30 ° C. with external cooling. After the addition of water had ended, stirring was continued for a further 10 minutes. A vacuum of 700 mbar was then applied and the reaction mixture was heated to a temperature of 44.degree. As soon as the reaction mixture had reached the temperature of 44 ° C., the ethanol and methanol liberated during the reaction were distilled off over a period of 60 minutes.
  • the filling took place at 5 ° C under normal ambient air.
  • the water content of the ambient air was 2.1 g / m 3 .
  • the closed bottles were then stored at 22 ° C. for 21 days.
  • preparation A 20 g each were weighed out of the bottles with silane blend produced and stored beforehand (preparation A).
  • the ready-to-use colorant was prepared by spilling 20 g of preparation (A) and 100 g of preparation (B) (shaking for 3 minutes). This mixture was then left to stand for 5 minutes.

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung und Lagerung eines Mittels zur Behandlung von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, umfassend die folgenden Schritte: (1) Mischen eines oder mehrerer organischer C1-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser, (2) gegebenenfalls partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten C1-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch, (3) gegebenenfalls Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe, (4) Abfüllung der Zubereitung in eine Verpackungseinheit, und (5) Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte (1), (2), (3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 besitzt.

Description

Verfahren zur Herstellung von Haarbehandlungsmitteln mit organischen Ci-C6-Alkoxy-Silanen
Die vorliegende Anmeldung liegt auf dem Gebiet der Kosmetik und betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Haarbehandlungsmitteln. Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser zur Reaktion gebracht, und die bei dieser Reaktion freigesetzten Ci-C6-Alkohole können aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden. Als weitere Schritte umfasst das erfindungsgemäße Verfahren optional die Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe zu dieser Zubereitung sowie die Abfüllung und Lagerung der Zubereitung in einer Verpackungseinheit. Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist, dass mindestens einer der vorgenannten Schritte unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 besitzt.
Ein zweiter Gegenstand ist ein Mittel zur Behandlung von keratinischem Material, umfassend eine Zubereitung in einer Verpackungseinheit, die nach vorgenannten Verfahren hergestellt wurde.
Ein dritter Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Mehrkomponenten-Verpackungseinheit (Kit-of-parts) zum Färben von keratinischem Material, welche getrennt konfektioniert in zwei Verpackungseinheiten die kosmetischen Zubereitungen (A) und (B) umfasst, wobei es sich bei der Zubereitung (A) um eine Zubereitung des ersten Erfindungsgegenstandes handelt und die Zubereitung (B) mindestens eine farbgebende Verbindung enthält.
Die Veränderung von Form und Farbe von keratinischen Fasern, insbesondere von Haaren, stellt einen wichtigen Bereich der modernen Kosmetik dar. Zur Veränderung der Haarfarbe kennt der Fachmann je nach Anforderung an die Färbung diverse Färbesysteme. Für permanente, intensive Färbungen mit guten Echtheitseigenschaften und guter Grauabdeckung werden üblicherweise Oxidationsfärbemittel verwendet. Solche Färbemittel enthalten üblicherweise Oxidationsfarbstoffvorprodukte, sogenannte Entwicklerkomponenten und Kupplerkomponenten, die unter dem Einfluss von Oxidationsmitteln wie beispielsweise Wasserstoffperoxid untereinander die eigentlichen Farbstoffe ausbilden. Oxidationsfärbemittel zeichnen sich durch sehr langanhaltende Färbeergebnisse aus.
Bei dem Einsatz von direktziehenden Farbstoffen diffundieren bereits fertig ausgebildete Farbstoffe aus dem Färbemittel in die Haarfaser hinein. Im Vergleich zur oxidativen Haarfärbung weisen die mit direktziehenden Farbstoffen erhaltenen Färbungen eine geringere Haltbarkeit und schnellere Auswaschbarkeit auf. Färbungen mit direktziehenden Farbstoffen verbleiben üblicherweise für einen Zeitraum zwischen 5 und 20 Haarwäschen auf dem Haar. Für kurzzeitige Farbveränderungen auf dem Haar und/oder der Haut ist der Einsatz von Farbpigmenten bekannt. Unter Farbpigmenten werden im Allgemeinen unlösliche, farbgebende Substanzen verstanden. Diese liegen ungelöst in Form kleiner Partikel in der Färbeformulierung vor und lagern sich lediglich von außen auf den Haarfasern und/oder der Hautoberfläche ab. Daher lassen sie sich in der Regel durch einige Wäschen mit tensidhaltigen Reinigungsmitteln wieder rückstandslos entfernen. Unter dem Namen Haar-Mascara sind verschiedene Produkte dieses Typs auf dem Markt erhältlich.
Wünscht sich der Anwender besonders langanhaltende Färbungen, so ist die Verwendung von oxidativen Färbemitteln bislang seine einzige Option. Doch trotz vielfacher Optimierungsversuche lässt sich bei der oxidativen Haarfärbung ein unangenehmer Ammoniakgeruch bzw. Amingeruch nicht vollständig vermeiden. Auch die mit dem Einsatz der oxidativen Färbemittel nach wie vor verbundene Haarschädigung wirkt sich auf das Haar des Anwenders nachteilig aus.
EP 2168633 B1 beschäftigt sich mit der Aufgabenstellung, langanhaltende Haarfärbungen unter Einsatz von Pigmenten zu erzeugen. Die Schrift lehrt, dass sich bei Verwendung einer Kombination aus Pigment, organischer Silicium-Verbindung, hydrophobem Polymer und einem Lösungsmittel auf Haaren Färbungen erzeugen lassen, die gegenüber Shampoonierungen besonders widerstandsfähig sind.
Bei den in der EP 2168633 B1 eingesetzten organischen Silicium- Verbindungen handelt es sich um reaktive Verbindungen aus der Klasse der Alkoxy-Silane. Diese Alkoxy-Silane hydrolysieren in Gegenwart von Wasser mit hoher Geschwindigkeit und bilden - abhängig von den jeweils eingesetzten Mengen an Alkoxy-Silan und Wasser - Hydrolyseprodukte und/oder Kondensationsprodukte aus. Der Einfluss der in dieser Reaktion eingesetzten Wassermenge auf die Eigenschaften des Hydrolyse- bzw. Kondensationsproduktes wird beispielsweise in WO 2013068979 A2 beschrieben.
Wenn diese Hydrolyse- bzw. Kondensationsprodukte auf keratinischem Material angewendet werden, bildet sich auf dem Keratinmaterial ein Film oder auch ein Coating aus, welches das Keratinmaterial vollständig umhüllt und auf diese Weise die Eigenschaften des Keratinmaterials stark beeinflusst. Mögliche Anwendungsbereiche sind beispielsweise das permanente Styling oder auch die permanente Formveränderung von Keratinfasern. Hierbei werden die Keratinfasern mechanisch in die gewünschte Form gebracht und in dieser Form dann durch Ausbildung des vorbeschriebenen Coatings fixiert. Eine weitere ganz besonders gut geeignete Anwendungsmöglichkeit ist die Färbung von Keratinmaterial; im Rahmen dieser Anwendung wird das Coating bzw. der Film in Gegenwart einer farbgebenden Verbindung, zum Beispiel eines Pigments, erzeugt. Der durch das Pigment gefärbte Film verbleibt auf dem Keratinmaterial bzw. den Keratinfasern und resultiert in überraschend waschbeständigen Färbungen.
Der große Vorteil des auf Alkoxy-Silanen basierenden Färbeprinzips liegt darin, dass die hohe Reaktivität dieser Verbindungsklasse ein sehr schnelles Coating ermöglicht. So können bereits nach sehr kurzen Anwendungszeiträumen von nur wenigen Minuten extrem gute Färbeergebnisse erzielt werden. Neben diesen Vorteilen birgt die hohe Reaktivität der Alkoxy-Silane jedoch auch einige Nachteile. So können bereits geringfügige Änderungen der Produktions- und Anwendungsbedingungen, wie beispielsweise die Änderung von Luftfeuchtigkeit und/oder Temperatur, zu starken Schwankungen der Produktleistung führen. Vor allem haben die zu dieser Erfindung führenden Arbeiten gezeigt, dass die Alkoxy-Silane extrem sensibel auf die Bedingungen reagieren, die bei der Herstellung und der späteren Lagerung der Keratinbehandlungsmittel herrschen.
Analytische Untersuchungen haben gezeigt, dass bei der Herstellung verschiedener Silan-Gemische und Blends komplexe Hydrolyse- und Kondensations-Reaktionen ablaufen, die abhängig von den gewählten Reaktionsbedingungen zu oligomeren Produkten unterschiedlicher Molekülgröße führen. In diesem Zusammenhang hat sich herausgestellt, dass vor allem die zur Verfügung stehende Wassermenge den Reaktionsmechanismus der Hydrolyse und demzufolge auch das Molekulargewicht der entstehenden Silan-Oligomere beeinflusst. Werden bei der Herstellung die falschen Bedingungen gewählt, so kann dies zur Ausbildung von zu großen oder zu kleinen Silan- Kondensaten führen, wodurch die spätere Produktleistung, insbesondere das spätere Färbevermögen auf dem Keratinmaterial, negativ beeinflusst wird.
Es war die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein optimiertes Verfahren für die Herstellung von Keratinbehandlungsmitteln aufzufinden. Die in diesem Verfahren eingesetzten Alkoxy-Silane sollten auf gezielte Weise so hergestellt werden, dass bei einer anschließenden Anwendung die optimalen anwendungstechnischen Eigenschaften erzielt werden konnten. Insbesondere sollten die auf diesem Wege hergestellten Mittel eine verbesserte Färbeleistung besitzen, d.h. bei ihrer Anwendung in einem Färbe verfahren sollten Färbungen mit höherer Farbintensität und verbesserten Echtheitseigenschaften, insbesondere mit einer verbesserten Waschechtheit und einer verbesserten Reibechtheit, erzielt werden.
Überraschenderweise hat sich nun herausgestellt, dass die vorgenannte Aufgabe hervorragend gelöst werden kann, wenn ein Herstellungsverfahren gewählt wird, bei dem eine gezielte Hydrolyse von organischen Ci-C6-Alkoxy-Silanen vorgenommen wird. Hierbei können die im ersten Schritt freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden. Die so hergestellten Zubereitungen können gegebenenfalls mit weiteren kosmetischen Inhaltsstoffen versetzt werden. Dann erfolgt die Abfüllung in eine Verpackungseinheit und deren Lagerung. Bei der gezielten Hydrolyse der Ci-C6-Alkoxy-Silanen hat es sich als wesentlich herausgestellt, zu Beginn des Herstellungsverfahrens eine definierte Wassermenge hinzuzugeben, in den Folgeschritten des Verfahrens den Kontakt des Reaktionsgemisches mit weiteren Wassermengen jedoch zu vermeiden.
Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung und Lagerung eines Mittels zur Behandlung von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, umfassend die folgenden Schritte:
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser,
(2) gegebenenfalls partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch,
(3) gegebenenfalls Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe,
(4) Abfüllung der Zubereitung in eine Verpackungseinheit, und
(5) Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte (1), (2), (3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 besitzt.
Es hat sich gezeigt, dass Haarbehandlungsmittel, die durch dieses erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wurden, bei Einsatz in einem Färbeprozess zu sehr intensiven und gleichmäßigen Färbungen mit sehr guter Deckkraft, Reibechtheit und Waschechtheit führten.
Mittel zur Behandlung von keratinischem Material
Unter keratinischem Material sind Haare, die Haut, die Nägel (wie beispielsweise Fingernägel und/oder Fußnägel) zu verstehen. Weiterhin fallen auch Wolle, Pelze und Federn unter die Definition des keratinischen Materials.
Bevorzugt werden unter keratinischem Material das menschliche Haar, die menschliche Haut und menschliche Nägel, insbesondere Finger- und Fußnägel, verstanden. Ganz besonders bevorzugt wird unter keratinischem Material das menschliche Haar verstanden.
Unter Mitteln zur Behandlung von keratinischem Material werden beispielsweise Mittel zur Färbung des Keratinmaterials, Mittel zur Umformung oder Formgebung von keratinischem Material, insbesondere keratinischen Fasern, oder auch Mittel zur Konditionierung bzw. zur Pflege des keratinischen Materials verstanden. Besonders gute Eignung zeige die über das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Mittel zur Färbung von keratinischem Material, insbesondere zur Färbung von keratinischen Fasern, bei denen es sich besonders bevorzugt um menschliche Haare handelt.
Der Begriff „Mittel zur Färbung“ wird im Rahmen dieser Erfindung für eine durch Einsatz von farbgebenden Verbindungen, wie beispielsweise thermochromen und photochromen Farbstoffen, Pigmenten, Mica, direktziehenden Farbstoffen und/oder Oxidationsfarbstoffen hervorgerufene Farbgebung des Keratinmaterials, insbesondere des Haares, verwendet. Bei dieser Färbung lagern sich die vorgenannten farbgebenden Verbindungen in einem besonders homogenen und glatten Film an der Oberfläche des Keratinmaterials ab oder diffundieren in die Keratinfaser hinein. Der Film bildet sich in situ durch Oligomerisierung bzw. Kondensation des oder der organischen Siliciumverbindungen, wobei die farbgebende(n) Verbindung(en) mit diesem Film bzw. diesem Coating wechselwirken oder in diesen eingelagert werden.
Mischen von Ci-C6-Alkoxy-Silan(en) mit Wasser
Bei Schritt (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich um die Reaktion oder auch Umsetzung von einem oder mehreren organischen Ci-C6-Alkoxy-Silanen mit Wasser. Zur Initiierung dieser Reaktion werden das bzw. die Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser gemischt.
Mit anderen Worten ist der erste Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Mittels zur Behandlung von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, umfassend die folgenden Schritte:
(1) Reaktion eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser,
(2) gegebenenfalls partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch,
(3) gegebenenfalls Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe,
(4) Abfüllung der Zubereitung in eine Verpackungseinheit, und
(5) Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte (1), (2), (3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 besitzt.
Bei dem oder den organischen Ci-C6-Alkoxy-Silanen handelt es sich um organische, nicht polymere Siliciumverbindungen, die bevorzugt aus der Gruppe der Silane mit einem, zwei oder drei Siliciumatomen ausgewählt ist.
Organische Siliciumverbindungen, die alternativ auch als siliciumorganische Verbindungen bezeichnet werden, sind Verbindungen, die entweder eine direkte Silicium-Kohlenstoff-Bindung (Si- C) aufweisen oder in denen der Kohlenstoff über ein Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefel-Atom an das Silicium-Atom geknüpft ist. Die erfindungsgemäßen organische Siliciumverbindungen sind bevorzugt Verbindungen, die ein bis drei Silicumatome enthalten. Besonders bevorzugt enthalten die organische Siliciumverbindungen ein oder zwei Siliciumatome.
Die Bezeichnung Silan steht nach den lUPAC-Regeln für eine Stoffgruppe chemischer Verbindungen, die auf einem Silicium-Grundgerüst und Wasserstoff basieren. Bei organischen Silanen sind die Wasserstoff-Atome ganz oder teilweise durch organische Gruppen wie beispielsweise (substituierte) Alkylgruppen und/oder Alkoxygruppen ersetzt. Kennzeichnend für die erfindungsgemäßen Ci-C6-Alkoxy-Silane ist, dass mindestens eine C1-C6- Alkoxygruppe direkt an ein Siliciumatom gebunden vorliegt. Die erfindungsgemäßen Ci-C6-Alkoxy- Silane umfassen damit mindestens eine Struktureinheit R’R“R“‘Si-0-(Ci-C6-Alkyl) wobei die Reste R’, R“ und R“‘ für die drei übrigen Bindungsvalenzen des Siliciumatoms stehen.
Das oder diese an das Siliciumatom gebundenen Ci-C6-Alkoxygruppen sind sehr reaktiv und werden in Anwesenheit von Wasser mit hoher Geschwindigkeit hydrolysiert, wobei die Reaktionsgeschwindigkeit unter anderem auch von der Anzahl der hydrolysierbaren Gruppen pro Molekül abhängt. Handelt es sich bei der hydrolysierbaren Ci-C6-Alkoxy-Gruppe um eine Ethoxygruppe, so enthält die organische Siliciumverbindung bevorzugt eine Struktureinheit R’R“R“‘Si-0-CH2-CH3. Die Reste R‘, R“ und R“‘ stellen wieder die drei übrigen freien Valenzen des Siliciumatoms dar.
Im Rahmen einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy- Silane mit Wasser umgesetzt werden, die aus Silanen mit einem, zwei oder drei Siliciumatomen ausgewählt sind, wobei die organische Siliciumverbindung außerdem eine oder mehrere basische chemische Funktionen umfasst.
Bei dieser basischen Gruppe kann es sich beispielsweise um eine Aminogruppe, eine Alkylaminogruppe oder um eine Dialkylaminogruppe handeln, die bevorzugt über einen Linker mit einem Siliciumatom verbunden ist. Bevorzugt handelt es sich bei der basischen Gruppe um eine Aminogruppe, eine Ci-C6-Alkylaminogruppe oder um eine Di(Ci-C6)alkylaminogruppe.
Ein ganz besonders bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch das
(1 ) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser,
wobei die organischem Ci-C6-Alkoxy-Silane ausgewählt sind aus der Gruppe der Silane mit einem, zwei oder drei Siliciumatomen, und wobei die Ci-C6-Alkoxy-Silane weiterhin eine oder mehrere basische chemische Funktionen umfassen.
Ganz besonders gute Ergebnisse konnten erhalten werden, wenn im erfindungsgemäßen Verfahren Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (I) und/oder (II) eingesetzt wurden.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch das
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (I) und/oder (II) mit Wasser,
Ri R2N-L-Si(OR3)a(R4)b (l) wobei
Ri , R2 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine Ci-C6-Alkylgruppe stehen,
L für eine lineare oder verzweigte, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe steht,
R3, R4 unabhängig voneinander für eine Ci-C6-Alkylgruppe stehen,
a, für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, und
b für die ganze Zahl 3 - a steht, und
(R50)c(R6)dSi-(A)e-[NR7-(A’)]f-[0-(A”)]g-[NR8-(A”’)]h-Si(R6’)d’(0R5’)c’ (ll), wobei
R5, R5‘, R5“, R6, R6‘ und R6“ unabhängig voneinander für eine Ci-C6-Alkylgruppe stehen,
A, A‘, A“, A“‘ und A““ unabhängig voneinander für eine lineare oder verzweigte, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe stehen,
R7 und Re unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Ci-C6-Alkylgruppe, eine Hydroxy-Ci-C6-alkylgruppe, eine C2-C6-Alkenylgruppe, eine Amino-Ci-C6-alkyl- gruppe oder eine Gruppierung der Formel (III) stehen,
- (A““)-Si(R6“)d“(OR5“)c“ (III),
- c, für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht,
- d für die ganze Zahl 3 - c steht,
- c‘ für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht,
- d‘ für die ganze Zahl 3 - c‘ steht,
- c“ für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht,
- d“ für die ganze Zahl 3 - c“ steht,
- e für 0 oder 1 steht,
- f für 0 oder 1 steht,
- g für 0 oder 1 steht,
- h für 0 oder 1 steht,
- mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Reste aus e, f, g und h von 0 verschieden ist.
Die Substituenten Ri , R2, R3, R4, Rs, Rs‘, Rs“, R6, R6‘, Re“, R7, Rs, L, A, A‘, A“, A“‘ und A““ in den Verbindungen der Formel (I) und (II) sind nachstehend beispielhaft erläutert: Beispiele für eine Ci-C6-Alkylgruppe sind die Gruppen Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, s- Butyl und t-Butyl, n-Pentyl und n-Hexyl. Propyl, Ethyl und Methyl sind bevorzugte Alkylreste. Beispiele für eine C2-C6-Alkenylgruppe sind Vinyl, Allyl, But-2-enyl, But-3-enyl sowie Isobutenyl, bevorzugte C2-C6-Alkenylreste sind Vinyl und Allyl. Bevorzugte Beispiele für eine Hydroxy-Ci-C6- alkylgruppe sind eine Hydroxymethyl-, eine 2-Hydroxyethyl-, eine 2-Hydroxypropyl, eine 3-Hydroxy- propyl-, eine 4-Hydroxybutylgruppe, eine 5-Hydroxypentyl- und eine 6-Hydroxyhexylgruppe; eine 2- Hydroxyethylgruppe ist besonders bevorzugt. Beispiele für eine Amino-Ci-C6-alkyl-gruppe sind die Aminomethylgruppe, die 2-Aminoethylgruppe, die 3-Aminopropylgruppe. Die 2-Aminoethylgruppe ist besonders bevorzugt. Beispiele für eine lineare zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe sind beispielsweise die Methylen-gruppe (-CH2-), die Ethylengruppe (-CH2-CH2-), die Propylengruppe (- CH2-CH2-CH2-) und die Butylengruppe (-CH2-CH2-CH2-CH2-). Die Propylengruppe (-CH2-CH2-CH2-) ist besonders bevorzugt. Ab einer Kettenlänge von 3 C-Atomen können zweiwertige Alkylengruppen auch verzweigt sein. Beispiele für verzweigte, zweiwertige C3-C2o-Alkylengruppen sind (-CH2- CH(CH3)-) und (-CH2-CH(CH3)-CH2-).
In den organischen Siliciumverbindungen der Formel (I)
Ri R2N-L-Si(OR3)a(R4)b (l), stehen die Reste Ri und R2 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine C1-C6- Alkylgruppe. Ganz besonders bevorzugt stehen die Reste Ri und R2 beide für ein Wasserstoffatom.
Im Mittelteil der organischen Siliciumverbindung befindet sich die Struktureinheit oder der Linker -L- der für eine lineare oder verzweigte, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe steht. Die zweiwertige C1- C2o-Alkylengruppe kann alternativ auch als eine divalente oder zweibindige Ci-C2o-Alkylengruppe bezeichnet werden, womit gemeint ist, dass jede Gruppierung -L- zwei Bindungen eingehen kann.
Bevorzugt steht -L- für eine lineare, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe. Weiter bevorzugt steht -L- für eine lineare zweiwertige Ci-C6-Alkylengruppe. Besonders bevorzugt steht -L- für eine Methylengruppe (-CH2-), eine Ethylengruppe (-CH2-CH2-), eine Propylengruppe (-CH2-CH2-CH2-) oder eine Butylengruppe (-CH2-CH2-CH2-CH2-). Ganz besonders bevorzugt steht L für eine Propylengruppe (-CH2-CH2-CH2-).
Die erfindungsgemäßen organischen Siliciumverbindungen der Formel (I)
Ri R2N-L-Si(OR3)a(R4)b (l), tragen jeweils ein einem Ende die Silicium-haltige Gruppierung -Si(OR3)a(R4)b In der endständigen Struktureinheit -Si(OR3)a(R4)b steht die Reste R3 und R4 unabhängig voneinander für eine Ci-C6-Alkylgruppe, Besonders bevorzugt stehen R3 und R4 unabhängig voneinander für eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe.
Hierbei steht a für eine ganze Zahl von 1 bis 3, und b steht für die ganze Zahl 3 - a. Wenn a für die Zahl 3 steht, dann ist b gleich 0. Wenn a für die Zahl 2 steht, dann ist b gleich 1 . Wenn a für die Zahl 1 steht, dann ist b gleich 2.
Keratinbehandlungsmittel mit besonders guten Eigenschaften konnten hergestellt werden, wenn in Schritt (1) mindestens ein organisches Ci-C6-Alkoxy-Silan der Formel (I) mit Wasser gemischt bzw. zur Reaktion gebracht wurde, bei welchem die Reste R3, R4 unabhängig voneinander für eine Methylgruppe oder für eine Ethylgruppe stehen.
Weiterhin konnten Färbungen mit den besten Waschechtheiten erhalten werden, wenn in Schritt (1) mindestens ein organisches Ci-C6-Alkoxy-Silan der Formel (I) mit Wasser umgesetzt wurde, bei welchem der Rest a für die Zahl 3 steht. In diesem Fall steht der Rest b für die Zahl 0.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (I) mit Wasser gemischt werden,
wobei
- R3, R4 unabhängig voneinander für eine Methylgruppe oder für eine Ethylgruppe stehen und
- a für die Zahl 3 steht und
- b für die Zahl 0 steht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (I) mit Wasser gemischt bzw. zur Reaktion gebracht werden,
Ri R2N-L-Si(OR3)a(R4)b (l),
wobei
- Ri , R2 beide für ein Wasserstoffatom stehen, und
- L für eine lineare, zweiwertige Ci-C6-Alkylengruppe, bevorzugt für eine Propylengruppe (- CH2-CH2-CH2-) oder für eine Ethylengruppe (-CH2-CH2-), steht,
- R3 für eine Ethylgruppe oder eine Methylgruppe steht,
- R4 für eine Methylgruppe oder für eine Ethylgruppe steht,
- a für die Zahl 3 steht und - b für die Zahl 0 steht.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung besonders gut geeignete organische Silicumverbindungen der Formel (I) sind
- (3-Aminopropyl)triethoxysilan
- (3-Aminopropyl)trimethoxysilan
- (2-Aminoethyl)triethoxysilan
- (2-Aminoethyl)trimethoxysilan
- (3-Dimethylaminopropyl)triethoxysilan
- (3-Dimethylaminopropyl)trimethoxysilan
- (2-Dimethylaminoethyl)triethoxysilan.
- (2-Dimethylaminoethyl)trimethoxysilan und/oder
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy-Silane ausgewählt ist aus der Gruppe aus
- (3-Aminopropyl)triethoxysilan
- (3-Aminopropyl)trimethoxysilan
- (2-Aminoethyl)triethoxysilan
- (2-Aminoethyl)trimethoxysilan
- (3-Dimethylaminopropyl)triethoxysilan - (3-Dimethylaminopropyl)trimethoxysilan
- (2-Dimethylaminoethyl)triethoxysilan.
- (2-Dimethylaminoethyl)trimethoxysilan und/oder
mit Wasser gemischt bwz. zur Reaktion gebracht werden.
Die vorgenannten organische Siliciumverbindung der Formel (I) sind kommerziell erhältlich.
(3-Aminopropyl)trimethoxysilan kann beispielsweise von Sigma-Aldrich käuflich erworben werden. Auch (3-Aminopropyl)triethoxysilan ist kommerziell bei der Firma Sigma-Aldrich erwerblich.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können in Schritt (1) auch ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (II) mit Wasser gemischt bzw. zur Reaktion gebracht werden,
(R50)c(R6)dSi-(A)e-[NR7-(A’)]f-[0-(A”)]g-[NR8-(A”’)]h-Si(R6’)d’(0R5’)c’ (ll).
Die erfindungsgemäßen siliciumorganischen Verbindungen der Formel (II) tragen jeweils an ihren beiden Enden die Silicium-haltigen Gruppierungen (R50)c(R6)dSi- und -Si(R6’)d'(OR5’)c
Im Mittelteil des Moleküls der Formel (II) befinden sich die Gruppierungen -(A)e- und -[NR7-(A’)]f und -[0-(A”)]g- und -[NR8-(A’”)]h- Hierbei kann jeder der Reste e, f, g und h unabhängig voneinander für die Zahl 0 oder 1 stehen, wobei die Maßgabe besteht, dass mindestens einer der Reste e, f, g und h von 0 verschieden ist. Mit anderen Worten enthält eine erfindungsgemäße organischen Siliciumverbindung der Formel (II) mindestens eine Gruppierung aus der Gruppe aus -(A)- und - [NR7-(A’)j- und -[0-(A”)j- und -[NR8-(A’”)]-
In den beiden endständigen Struktureinheiten (R50)c(R6)dSi- und - Si(R6’)d'(OR5’)c stehen die Reste R5, R5‘, R5“ unabhängig voneinander für eine Ci-C6-Alkylgruppe. Die Reste R6, R6‘ und R6“ stehen unabhängig voneinander für eine Ci-C6-Alkylgruppe.
Hierbei steht c für eine ganze Zahl von 1 bis 3, und d steht für die ganze Zahl 3 - c. Wenn c für die Zahl 3 steht, dann ist d gleich 0. Wenn c für die Zahl 2 steht, dann ist d gleich 1 . Wenn c für die Zahl 1 steht, dann ist d gleich 2.
Analog steht c‘ für eine ganze Zahl von 1 bis 3, und d‘ steht für die ganze Zahl 3 - c‘. Wenn c‘ für die Zahl 3 steht, dann ist d‘ gleich 0. Wenn c‘ für die Zahl 2 steht, dann ist d‘ gleich 1 . Wenn c‘ für die Zahl 1 steht, dann ist d‘ gleich 2.
Färbungen mit den besten Waschechtheiten konnten erhalten werden, wenn die Reste c und c‘ beide für die Zahl 3 stehen. In diesem Fall stehen d und d‘ beide für die Zahl 0. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (II) mit Wasser gemischt bzw. zur Reaktion gebracht werden,
(R50)c(R6)dSi-(A)e-[NR7-(A’)]f-[0-(A”)]g-[NR8-(A”’)]h-Si(R6’)d’(0R5’)c’ (ll), wobei
- R5 und R5‘ unabhängig voneinander für eine Methylgruppe oder eine Ethylgruppe stehen,
- c und c‘ beide für die Zahl 3 stehen und
- d und d‘ beide für die Zahl 0 stehen.
Wenn c und c‘ beide für die Zahl 3 stehen und d und d‘ beide für die Zahl 0 stehen, entsprechen die erfindungsgemäßen organischen Siliciumverbindung der Formel (lla)
(R50)3Si-(A)e-[NR7-(A’)]f-[0-(A”)]g-[NR8-(A”’)]h-Si(0R5’)3 (lla).
Die Reste e, f, g und h können unabhängig voneinander für die Zahl 0 oder 1 stehen, wobei mindestens ein Rest aus e, f, g und h von null verschieden ist. Durch die Kürzel e, f, g und h wird demnach definiert, welche der Gruppierungen -(A)e- und -[NR7-(A’)]f- und -[0-(A”)]g- und -[NR8-(A”’)]h- sich im Mittelteil der organischen Siliciumverbindung der Formel (II) befinden.
In diesem Zusammenhang hat sich die Anwesenheit bestimmter Gruppierungen als besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Erzielung von waschechten Färbeergebnissen erwiesen. Besonders gute Ergebnisse konnten erhalten werden, wenn mindestens zwei der Reste e, f, g und h für die Zahl 1 stehen. Ganz besonders bevorzugt stehen e und f beide für die Zahl 1 . Weiterhin ganz besonders bevorzugt stehen g und h beide für die Zahl 0.
Wenn e und f beide für die Zahl 1 stehen und g und h beide für die Zahl 0 stehen, entsprechen die erfindungsgemäßen organischen Siliciumverbindung der Formel (Mb)
(R50)c(R6)dSi-(A)-[NR7-(A’)]-Si(R6’)d’(0R5’)c’ (Mb).
Die Reste A, A‘, A“, A“‘ und A““ stehen unabhängig voneinander für eine lineare oder verzweigte, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe. Bevorzugt stehen die Reste A, A‘, A“, A“‘ und A““ unabhängig voneinander für eine lineare, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe. Weiter bevorzugt stehen die Reste A, A‘, A“, A“‘ und A““ unabhängig voneinander für eine lineare zweiwertige Ci-C6-Alkylengruppe. Die zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe kann alternativ auch als eine divalente oder zweibindige Ci- C2o-Alkylengruppe bezeichnet werden, womit gemeint ist, dass jede Gruppierung A, A‘, A“, A“‘ und A““ zwei Bindungen eingehen kann.
Besonders bevorzugt stehen die Reste A, A‘, A“, A“‘ und A““ unabhängig voneinander für eine Methylengruppe (-CH2-), eine Ethylengruppe (-CH2-CH2-), eine Propylengruppe (-CH2-CH2-CH2-) oder eine Butylengruppe (-CH2-CH2-CH2-CH2-). Ganz besonders bevorzugt stehen die Reste A, A‘, A“, A“‘ und A““ für eine Propylengruppe (-CH2-CH2-CH2-).
Wenn der Rest f für die Zahl 1 steht, dann enthält die erfindungsgemäße organische Siliciumverbindung der Formel (II) eine strukturelle Gruppierung -[NR7-(A’)]-.
Wenn der Rest h für die Zahl 1 steht, dann enthält die erfindungsgemäße organische Siliciumverbindung der Formel (II) eine strukturelle Gruppierung -[NR8-(A”’)]-.
Hierbei stehen die Reste R7 und Rs unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Ci-Ce- Alkylgruppe, eine Hydroxy-Ci-C6-alkylgruppe, eine C2-C6-Alkenylgruppe, eine Amino-Ci-C6-alkyl- gruppe oder eine Gruppierung der Formel (III)
- (A““)-Si(R6“)d“(OR5“)c“ (IN).
Ganz besonders bevorzugt stehen die Reste R7 und R8 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine 2-Hydroxyethylgruppe, eine 2-Alkenylgruppe, eine 2- Aminoethylgruppe oder für eine Gruppierung der Formel (III).
Wenn der Rest f für die Zahl 1 steht und der Rest h für die Zahl 0 steht, enthält die erfindungsgemäße organische Silicumverbindung die Gruppierung [NR7-(A’)j, aber nicht die Gruppierung -[NR8-(A”’)] Steht nun der Rest R7 für eine Gruppierung der Formel (III), so enthält das VorbehandlungsMittel (a) eine organische Silicumverbindung mit 3 reaktiven Silan-Gruppen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (II) mit Wasser zur Reaktion gebracht werden
(R50)c(R6)dSi-(A)e-[NR7-(A’)]f-[0-(A”)]g-[NR8-(A”’)]h-Si(R6’)d’(0R5’)c’ (ll), wobei
- e und f beide für die Zahl 1 stehen,
- g und h beide für die Zahl 0 stehen, - A und A‘ unabhängig voneinander für eine lineare, zweiwertige Ci-C6-Alkylengruppe stehen und
- R7 für ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine 2-Hydroxyethylgruppe, eine 2-Alkenylgruppe, eine 2-Aminoethylgruppe oder für eine Gruppierung der Formel (III) steht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (II) mit Wasser gemischt bzw. zur Reaktion gebracht werden, wobei
- e und f beide für die Zahl 1 stehen,
- g und h beide für die Zahl 0 stehen,
- A und A‘ unabhängig voneinander für eine Methylengruppe (-CH2-), eine Ethylengruppe (-CH2-CH2- ) oder eine Propylengruppe (-CH2-CH2-CH2) stehen,
und
- R7 für ein Wasserstoffatom, eine Methylgruppe, eine 2-Hydroxyethylgruppe, eine 2-Alkenylgruppe, eine 2-Aminoethylgruppe oder für eine Gruppierung der Formel (III) steht.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung gut geeignete organische Silicumverbindungen der Formel (II) sind
- 3-(T rimethoxysilyl)-N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin
- 3-(Triethoxysilyl)-N-[3-(triethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin
-N-Methyl-3-(trimethoxysilyl)-N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin -N-Methyl-3-(triethoxysilyl)-N-[3-(triethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin
- 2-[Bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amino]-ethanol
- 2-[Bis[3-(triethoxysilyl)propyl]amino]-ethanol
- 3-(Trimethoxysilyl)-N,N-bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin - 3-(Triethoxysilyl)-N,N-bis[3-(triethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin
- N1 ,N1 -Bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]-1 ,2-ethanediamin,
- N1 ,N1 -Bis[3-(triethoxysilyl)propyl]-1 ,2-ethanediamin,
Die vorgenannten organische Siliciumverbindung der Formel (II) sind kommerziell erhältlich.
Bis(trimethoxysilylpropyl)amine mit der CAS-Nummer 82985-35-1 kann beispielsweise von Sigma- Aldrich käuflich erworben werden.
Bis[3-(triethoxysilyl)propyl]amine mit der CAS-Nummer 13497-18-2 kann zum Beispiel von Sigma- Aldrich käuflich erworben werden.
N-Methyl-3-(trimethoxysilyl)-N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]- 1 -propanamin wird alternativ auch als Bis(3-trimethoxysilylpropyl)-N-methylamin bezeichnet und kann bei Sigma-Aldrich oder Fluorochem kommerziell erworben werden. 3-(Triethoxysilyl)-N,N-bis[3-(triethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin mit der CAS-Nummer 18784-74-2 kann beispielsweise von Fluorochem oder Sigma-Aldrich käuflich erworben werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (II), die ausgewählt sind aus der Gruppe aus
- 3-(Trimethoxysilyl)-N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin
- 3-(Triethoxysilyl)-N-[3-(triethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin
- N-Methyl-3-(trimethoxysilyl)-N-[3-(trimethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin
- N-Methyl-3-(triethoxysilyl)-N-[3-(triethoxysilyl)propyl]-1 -propanamin
- 2-[Bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]amino]-ethanol
- 2-[Bis[3-(triethoxysilyl)propyl]amino]-ethanol
- 3-(Trimethoxysilyl)-N,N-bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]-1 -Propanamin
- 3-(Triethoxysilyl)-N,N-bis[3-(triethoxysilyl)propyl]-1 -Propanamin
- N1 ,N1 -Bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]-1 ,2-Ethanediamin,
- N1 ,N1 -Bis[3-(triethoxysilyl)propyl]-1 ,2-Ethanediamin,
- N,N-Bis[3-(trimethoxysilyl)propyl]-2-Propen-1 -amin und/oder
- N,N-Bis[3-(triethoxysilyl)propyl]-2-Propen-1 -amin,
mit Wasser zur Reaktion gebracht bzw. mit Wasser gemischt werden.
In weiteren Färbeversuchen hat es sich ebenfalls als ganz besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn im erfindungsgemäßen Verfahren mindestens ein organisches Ci-C6-Alkoxy-Silan der Formel (IV) eingesetzt wurde
R9Si(ORio)k(Rn )m (IV).
Die Verbindungen der Formel (IV) sind organische Siliciumverbindungen, die aus Silanen mit einem, zwei oder drei Siliciumatomen ausgewählt sind, wobei die organische Siliciumverbindung eine oder mehrere hydrolysierbare Gruppen pro Molekül umfasst.
Das bzw. die organischen Siliciumverbindungen der Formel (IV) können auch als Silane vom Typ der Alkyl-Ci-C6-alkoxy-silane bezeichnet werden,
R9Si(ORio)k(Rn )m (IV),
wobei
- Rg für eine Ci-Ci2-Alkylgruppe steht,
- Rio für eine Ci-C6-Alkylgruppe steht,
- R11 für eine Ci-C6-Alkylgruppe steht
- k für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, und - m für die ganze Zahl 3 - k steht.
In einer weiteren Ausführungsform ist ein besonders bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch das
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (IV) mit Wasser,
R9Si(ORio)k(Rn )m (IV),
wobei
- Rg für eine Ci-Ci2-Alkylgruppe steht,
- Rio für eine Ci-C6-Alkylgruppe steht,
- R11 für eine Ci-C6-Alkylgruppe steht
- k für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, und
- m für die ganze Zahl 3 - k steht.
In den organischen Ci-C6-Alkoxy-Silanen der Formel (IV) steht der Rest Rg für eine C1-C12- Alkylgruppe. Diese Ci-Ci2-Alkylgruppe ist gesättigt und kann linear oder verzweigt sein. Bevorzugt steht Rg für eine lineare Ci-Cs-Alkylgruppe. Bevorzugt steht Rg für eine Methylgruppe, eine Ethyl- gruppe, eine n-Propylgruppe, eine n-Butylgruppe, eine n-Pentylgruppe, eine n-Hexylgruppe, eine n- Octylgruppe oder eine n-Dodecylgruppe. Besonders bevorzugt steht Rg für eine Methylgruppe, eine Ethylgruppe, eine Hexylgruppe oder eine n-Octylgruppe.
In den organischen Siliciumverbindungen der Formel (IV) steht der Rest R10 für eine Ci-C6-Alkyl- gruppe. Besonders bevorzugt steht R10 für eine Methylgruppe oder für eine Ethylgruppe.
In den organischen Siliciumverbindungen der Formel (IV) steht der Rest Rn für eine C1-C6- Alkylgruppe. Besonders bevorzugt steht R11 für eine Methylgruppe oder für eine Ethylgruppe.
Weiterhin steht k für eine ganze Zahl von 1 bis 3, und m steht für die ganze Zahl 3 - k. Wenn k für die Zahl 3 steht, dann ist m gleich 0. Wenn k für die Zahl 2 steht, dann ist m gleich 1. Wenn k für die Zahl 1 steht, dann ist m gleich 2.
Färbungen mit den besten Waschechtheiten konnten erhalten werden, wenn bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Zubereitung mindestens eine organische Siliciumverbindung der Formel (IV) eingesetzt wurde, bei welcher der Rest k für die Zahl 3 steht. In diesem Fall steht der Rest m für die Zahl 0.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung besonders gut geeignete organische Silicumverbindungen der Formel (IV) sind - Methyltrimethoxysilan
- Ethyltriethoxysilan
- n-Hexyltrimethoxysilan (auch als Hexyltrimethoxysilan bezeichnet) - n-Hexyltriethoxysilan (auch als Hexyltriethoxysilan bezeichnet)
- n-Octyltrimethoxysilan (auch als Octyltrimethoxysilan bezeichnet)
- n-Octyltriethoxysilan (auch als Octyltriethoxysilan bezeichnet)
- n-Dodecyltrimethoxysilan (auch als Dodecyltrimethoxysilan bezeichnet) und/oder
- n-Dodecyltriethoxysilan (auch als Dodecyltriethoxysilan bezeichnet).
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (IV), die ausgewählt sind aus der Gruppe aus
- Methyltrimethoxysilan
- Methyltriethoxysilan
- Ethyltrimethoxysilan
- Ethyltriethoxysilan
- Hexyltrimethoxysilan
- Hexyltriethoxysilan
- Octyltrimethoxysilan
- Octyltriethoxysilan
- Dodecyltrimethoxysilan und/oder
- Dodecyltriethoxysilan,
mit Wasser gemischt bzw. mit Wasser zur Reaktion gebracht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in einem hierfür geeigneten Reaktionsgefäß oder auch Reaktor durchgeführt werden. Abhängig von der gewünschten Ansatzgröße sind hierfür verschiedene Modelle aus dem Stand der Technik bekannt und kommerziell erwerbbar.
So kann die Reaktion der organischen Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser beispielsweise in einem Reaktionsgefäß oder einem Reaktor, bevorzugt in einem Doppelwandreaktor, einem Reaktor mit externem Wärmeaustauscher, einem Rohrreaktor, einem Reaktor mit Dünnfilm-Verdampfer, einem Reaktor mit Fallfilmverdampfer und/oder einem Reaktor mit angeschlossenem Kondensator durchgeführt werden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch das
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser in einem Reaktionsgefäß oder einem Reaktor, bevorzugt in einem Doppelwandreaktor, einem Reaktor mit externem Wärmeaustauscher, einem Rohrreaktor, einem Reaktor mit Dünnfilm- Verdampfer, einem Reaktor mit Fallfilmverdampfer und/oder einem Reaktor mit angeschlossenem Kondensator.
Ein für kleinere Ansätze sehr gut geeignetes Reaktionsgefäß ist beispielsweise ein üblicherweise für chemische Reaktionen eingesetzter Glaskolben mit einem Fassungsvermögen von 1 Liter, 3 Litern oder 5 Litern handeln, beispielsweise ein 3-Liter Ein- oder Mehrhalskolben mit Schliffen.
Als Reaktor wird ein abgegrenzter Raum (Behältnis, Behälter) bezeichnet, der speziell dafür konstruiert und hergestellt wurde, um darin unter definierten Bedingungen bestimmte Reaktionen ablaufen lassen und steuern zu können.
Für größere Ansätze hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, die Reaktion in Reaktoren aus Metall durchzuführen. Typische Reaktoren können beispielsweise eine Füllmenge von 10-Litern, 20-Litern oder 50-Litern umfassen. Größere Reaktoren für den Produktionsbereich können auch Füllmengen von 100-Litern, 500-Litern oder 1000-Litern umfassen.
Doppelwandreaktoren besitzen zwei Reaktor-Hüllen bzw. Reaktor-Wandungen, wobei in dem zwischen beiden Wandungen befindlichen Bereich eine Temperier-Flüssigkeit zirkulieren kann. Diese ermöglicht eine besonders gute Einstellung der Temperatur auf die benötigten Werte.
Als besonders gut geeignet hat sich auch der Einsatz von Reaktoren, insbesondere Doppelwand- Reaktoren mit vergrößerter Wärme-Austauschfläche erwiesen, wobei der Wärmeaustauch hierbei entweder durch interne Einbauten oder auch durch Einsatz eines externen Wärmeaustauschers erfolgen kann.
Entsprechende Reaktoren sind beispielsweise Laborreaktoren der Firma IKA. In diesem Zusammenhang können die Modelle„LR-2.ST“ oder das Modell„magic plant“ genannt werden.
Weitere einsetzbare Reaktoren sind Reaktoren mit Dünnfilm- Verdampfer, da auf diesem Wege eine sehr gute Wärmeabfuhr und damit eine besonders exakte Temperierung vorgenommen werden kann. Dünnfilm-Verdampfer werden alternativ auch als Dünnschicht-Verdampfer bezeichnet. Dünnschicht-Verdampfer können beispielsweise von der Asahi Glassplant Inc. kommerziell erworben werden.
Bei Reaktoren mit Fallfilmverdampfer findet die Verdampfung im Allgemeinen in einem Rohr statt, d.h. die zu verdampfende Flüssigkeit (d.h. in diesem Fall die in Schritt (2) zu entfernenden C1-C6- Alkohole) fließen als zusammenhängender Flüssigkeitsfilm. Auch Reaktoren mit Fallfilmverdampfer sind von verschiedenen Anbietern kommerziell erhältlich.
Die in Schritt (1) stattfindende Reaktion der organischen Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser kann auf verschiedenen Wegen stattfinden. Die Reaktion startet, sobald die Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser durch Vermischen in Kontakt kommen. Eine Möglichkeit ist es, die gewünschte Wassermenge im Reaktionsgefäß oder Reaktor vorzulegen und im Anschluss daran dass oder die Ci-C6-Alkoxy-Silane hinzuzufügen.
In einer weiteren Ausführungsform ist es auch möglich, zunächst das oder die organischen C1-C6- Alkoxy-Silane im Reaktionsgefäß bzw. Reaktor vorzulegen und dann die gewünschte Menge Wasser hinzuzugeben.
Sobald Ci-C6-Alkoxy-Silane und Wasser in Kontakt kommen, findet eine exotherme Hydrolyse- Reaktion gemäß folgendem Schema statt (Reaktionsschema am Beispiel von 3-Aminopropyltri- ethoxysilan):
In Abhängigkeit von der Anzahl der hydrolysierbaren Ci-C6-Alkoxygruppen pro Silan-Molekül kann die Hydrolysereaktion auch mehrfach pro eingesetztem Ci-C6-Alkkoxy-Silan stattfinden:
bzw.
Da die Hydrolyse-Reaktion exotherm ist, hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, das Reaktionsgemisch aus Wasser und organischen Ci-C6-Alkoxy-Silane zur verbesserten Wärmeabfuhr zu rühren bzw. zu durchmischen.
Das Wasser kann kontinuierlich, in Teilmengen oder direkt als Gesamtmenge zugegeben werden. Um eine ausreichende Temperaturkontrolle zu gewährleisten, wird die Reaktionsmischung bevorzugt gekühlt und/oder die Zugabemenge und -geschwindigkeit des Wassers angepasst. Je nach Menge der eingesetzten Silane kann die Zugabe und Reaktion über einen Zeitraum von 2 Minuten bis zu 72 Stunden erfolgen.
Zur Herstellung von Mitteln, die ein besonders gutes Coating auf dem Keratinmaterial erzeugen, hat es sich als explizit ganz besonders bevorzugt herausgestellt, dass Wasser in einer unterstöchiometrischen Menge in Schritt (1) einzusetzen. In diesem Fall liegt die Einsatzmenge an Wasser unterhalb der Menge, die theoretisch erforderlich wäre, um alle vorhandenen hydrolysierbaren Ci-C6-Alkoxy-Gruppen an den Si-Atomen, d.h. die Alkoxysilangruppen, zu hydrolysieren. Ganz besonders bevorzugt ist demzufolge die partielle Hydrolyse der organischem Ci-C6-Alkoxy- Silane.
Das stöchiometrische Verhältnis von Wasser zu den organischem Ci-C6-Alkoxy-Silanen kann über den Anteil an Stoffmengenäquivalenten Wasser (S-W) definiert werden, diese berechnen sich nach der folgenden Formel: mol (Wasser)
s-w = -— - - - - - - mol(Silane) x n(Alkoxy)
mit
S-W = Stoffmengenäquivalent Wasser
mol(Wasser) = eingesetzte Molmenge Wasser
mol(Silane) = Gesamtmolmenge der in der Reaktion eingesetzten Ci-C6-Alkoxy- Silane
n(Alkoxy) = Anzahl der Ci-C6-Alkoxygruppen pro Ci-C6-Alkoxy-Silan
Mit anderen Worten gibt das Stoffmengenäquivalent an Wasser das molare Verhältnis aus der eingesetzten Molmenge an Wasser zu der gesamten Molanzahl an hydrolysierbaren Ci-Ce- Alkoxygruppen an, die sich an den eingesetzten Ci-C6-Alkoxysilanen befinden. In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch das
(1) Mischen der organischen Ci-C6-Alkoxy-Silane mit 0,10 bis 0,80 Stoffmengenäquivalenten Wasser (S-W), bevorzugt von 0,15 bis 0,70, weiter bevorzugt von 0,20 bis 0,60 und ganz besonders bevorzugt von 0,25 bis 0,50 Stoffmengenäquivalenten Wasser,
wobei die Stoffmengenäquivalente Wasser sich berechnen nach der Formel mol (Wasser)
s-w = -— - - - - - - mol(Silane) x n(Alkoxy)
mit
S-W = Stoffmengenäquivalent Wasser
mol(Wasser) = eingesetzte Molmenge Wasser
mol(Silane) = Gesamtmolmenge der in der Reaktion eingesetzten Ci-C6-Alkoxy- Silane
n(Alkoxy) = Anzahl der Ci-C6-Alkoxygruppen pro Ci-C6-Alkoxy-Silan
Beispiel
In einem Reaktionsgefäß wurden 20,0 g 3-Aminopropyltriethoxsilan (Cgh NOsSi = 221 ,37 g/mol) und 50,0 g Methyltrimethoxysilan (C4Hi2C>3Si = 136,22 g/mol) miteinander vermischt.
20,0 g 3-Aminopropyltriethoxsilan = 0,090 mol (3 hydrolysierbare Alkoxygruppen pro Molekül)
50,0 g Methyltrimethoxysilan = 0,367 mol (3 hydrolysierbare Alkoxygruppen pro Molekül)
Anschließend wurden unter Rühren 10,0 g Wasser (18,015 g/mol) hinzugetropft.
10,0 g Wasser = 0,555 mol
Stoffmengenäquivalente Wasser = 0,555 mol / [ (3 x 0,090 mol) + (3 x 0,367 mol) ] = 0,40
In dieser Reaktion wurden die eingesetzten Ci-C6-Alkoxysilane mit 0,40 Stoffmengenäquivalenten Wasser umgesetzt.
Für die Herstellung besonders leistungsstarker Keratinbehandlungsmittel hat sich bei Schritt (1) die Einhaltung spezieller Temperaturbereiche als ganz besonders vorteilhaft herausgestellt. In diesem Zusammenhang konnte gefunden werden, dass eine Mindest-Temperatur von 20 °C in Schritt (1) besonders gut geeignet ist, um die Hydrolyse mit ausreichend hoher Geschwindigkeit ablaufen zu lassen und eine effiziente Reaktionsführung zu gewährleisten.
Auf der anderen Seite sollte jedoch eine Erwärmung des Reaktionsgemisches auf Temperaturen über 70 °C zwingend vermieden werden. Erfolgt die Herstellung bei zu hohen Temperaturen, so findet vermutlich eine an dieser Stelle unerwünschte oder zu starke Polymerisierung bzw. Kondensationsreaktion statt, die dazu führt, dass sich bei der späteren Anwendung des Mittels auf dem Keratin material kein an dem Keratin anhaftender Film mehr ausbilden kann. Bei Anwendung eines bei zu hohen Temperaturen hergestelltes Mittels in einem Färbe verfahren konnten somit keine ausreichend hohen Farbintensitäten mehr erzielt werden.
Aus diesen Gründen sollte die Reaktion des oder der organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser in Schritt (1) des Verfahrens bei einer Temperatur von 20 bis 70 °C durchgeführt werden.
Der hier angegebene Temperaturbereich bezieht sich auf die Temperatur, auf die das Gemisch aus Ci-C6-Alkoxy-Silane und Wasser eingestellt sein sollte. Gemessen werden kann diese Temperatur beispielsweise durch ein in diese Mischung hineinragendes, geeichtes Thermometer. Bevorzugt erfolgt die Reaktion eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser bei einer Temperatur von 20 °C bis 70 °C, bevorzugt von 20 bis 65 °C, weiter bevorzugt von 20 bis 60 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 55 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 50 °C und ganz besonders bevorzugt von 20 bis 45 °C.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch das
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser bei einer Temperatur von 20 °C bis 70 °C, bevorzugt von 20 bis 65 °C, weiter bevorzugt von 20 bis 60 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 55 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 50 °C und ganz besonders bevorzugt von 20 bis 45 °C.
Die Einstellung der bevorzugten und besonders bevorzugten Temperaturbereiche kann durch Temperieren des Reaktionsgefäßes oder Reaktors erfolgen. Beispielsweise kann das Reaktionsgefäß oder der Reaktor von außen mit einem Temperierbad umgeben werden, bei dem es sich beispielsweise um ein Wasserbad oder um Silikonölbad handeln kann.
Wir die Reaktion in einem Doppelwandreaktor durchgeführt, so kann auch eine temperierte Flüssigkeit durch den Raum geleitet werden, der durch die beiden Wandungen gebildet wird und der den Reaktionsraum umgibt. Es kann ferner bevorzugt sein, dass kein aktives Erwärmen der Reaktionsmischung erfolgt und eine etwaige Erhöhung der Temperatur über die Umgebungstemperatur nur durch die Exothermie der Hydrolyse in Schritt (1) bewirkt wird. Erwärmt der exotherme Reaktionsablauf die Reaktionsmischung in Schritt (1) zu stark, muss wiederum gekühlt werden.
Die Reaktion der organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser findet bevorzugt bei Normaldruck, d.h. bei einem Druck von 1013 mbar (1013 hPa) statt.
Entfernung der in Schritt (1) freiqesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsqemisch
Der Schritt (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist optional. Dieser optionale Schritt (2) ist gekennzeichnet durch die partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch.
Sofern der Schritt (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht durchgeführt wird, kann im Anschluss an (1) das Mischen des bzw. der Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser, die - ebenfalls optionale - Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe (3) bzw. die (4) Abfüllung der Zubereitung in eine Verpackungseinheit erfolgen.
Als ganz besonders bevorzugt hat es sich jedoch herausgestellt, den Schritt (2) im erfindungsgemäßen Verfahren durchzuführen.
Wie zuvor beschrieben werden bei der Hydrolyse der Ci-C6-Alkoxysilane die entsprechenden C1-C6- Alkohole freigesetzt, die nun in Schritt (2) aus dem Reaktionsgemisch entfernt und auf diese Weise dem Reaktionsgleichgewicht entzogen werden können.
Da die Ci-C6-Alkohole erst nach ihrer in Schritt (1) stattfindenden Freisetzung aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden können, erfolgt Schritt (2) des Verfahrens bevorzugt nach dem Schritt (1). Hierbei kann die Entfernung der Ci-C6-Alkohole entweder direkt nach der Hydrolyse in Schritt (1) erfolgen. Alternativ kann aber auch zunächst ein kosmetischer Inhaltstoff (entsprechend Schritt (3) des erfindungsgemäßen Verfahrens) hinzugefügt werden und die Entfernung der Ci-C6-Alkohole (Schritt (2)) im Anschluss daran vorgenommen werden.
Alternativ kann in verschiedenen Ausführungsformen die Durchführung des Schritts (2) auch gleichzeitig mit der Hydrolyse in Schritt (1) erfolgen. In derartigen Ausführungsformen wird bereits vor Zugabe des Wassers, bei Start der Zugabe oder nachdem 5-20 Gew.-% der geplanten Gesamtmenge des Wassers zugegeben wurden, mit der Entfernung der Ci-C6-Alkohole begonnen, d.h. die Destillation - gegebenenfalls unter Druckreduktion - gestartet. Bedingt durch die Entfernung der Ci-C6-Alkohole wird das Reaktionsgleichgewicht zugunsten einer Kondensationsreaktion verschoben, bei der die an den (partiell) hydrolysierten Ci-C6-Alkoxysilanen befindlichen Si-OH Gruppen unter Wasserabspaltung mit weiteren Si-OH Gruppen oder aber mit weiteren Ci-C6-Alkoxy-Silangruppen reagieren können.
Eine derartige Reaktion kann beispielsweise gemäß dem folgenden Schema ablaufen:
An der Kondensationsreaktion können sowohl partiell hydrolysierte als auch vollständig hydrolysierte Ci-C6-Alkoxysilane teilnehmen, die eine Kondensation mit noch nicht abreagierten, partiell oder auch vollständig hydrolysierten Ci-C6-Alkoxysilanen durchlaufen.
Im obigen beispielhaften Reaktionsschema ist die Kondensation zu einem Dimer gezeigt, jedoch ist auch die weitergehende Kondensation zu Oligomeren mit mehreren Silan-Atomen möglich und auch bevorzugt.
Darüber hinaus ist auch eine Kondensation von C1 -C6-Alkoxysilanen verschiedener Strukturen möglich, so können beispielsweise die Ci-C6-Alkoxysilane der Formel (I) mit den C1 -C6- Alkoxysilanen der Formel (IV) kondensieren.
Wenn die freigesetzten Ci-C6-Alkohole in Schritt (2) des Verfahrens nicht in ausreichendem Ausmaß aus dem Reaktionsgemisch entfern werden, so kann sich das oben gezeigte Reaktionsgleichgewicht vermutlich wieder zurück auf die Seite der monomeren Verbindungen verschieben. Durch diese Rückreaktion wird die Ausbildung der oligomeren Silan-Kondensate mit ausreichend hohem Molekulargewicht verhindert, was bei späterer Anwendung der Formulierungen auf dem Keratinmaterial in zu niedrigen Farbintensitäten und zu einer schlechteren Haltbarkeit des gebildeten Films bzw. Coatings führt.
Im erfindungsgemäßen Verfahren wird eine möglichst vollständige Entfernung der freigesetzten Ci- C6-Alkohole vorgenommen. Die restlose Entfernung aller Ci-C6-Alkohole lässt sich nur schwer realisieren, da kleine Reste an Ci-C6-Alkoholen immer im Reaktionsgemisch verbleiben werden, insbesondere wenn das Reaktionsgemisch nicht zu stark erwärmt werden soll. Es ist jedoch besonders bevorzugt, in Schritt (2) des Verfahrens alle Ci-C6-Alkohole so vollständig zu entfernen, dass der Gesamtgehalt an Ci-C6-Alkoholen in der finalen, nach Schritt (4) erhaltenen Zubereitung - bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung - unterhalb von 5,0 Gew.-% gehalten werden kann.
Das Ausmaß der Kondensationsreaktion wird durch die in Schritt (1) zugegebene Menge an Wasser mitbestimmt. Bevorzugt wird die Menge an Wasser so bemessen, dass die Kondensation eine Teilkondensation ist, wobei „Teilkondensation“ bzw. „partielle Kondensation“ in diesem Kontext bedeutet, dass nicht alle kondensierbaren Gruppen der vorgelegten Silane miteinander reagieren, so dass die entstehende organische Siliciumverbindung pro Molekül im Mittel jeweils noch mindestens eine hydrolysierbare/kondensierbare Gruppe aufweist.
Des Weiteren hat sich herausgestellt, dass auch die Temperatur, bei der die Ci-C6-Alkohole in Schritt (2) aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden, einen wesentlichen Einflussfaktor im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit des späteren Haarbehandlungsproduktes darstellen kann.
In diesem Zusammenhang wird vermutet, dass zu heiße Temperaturen oberhalb von 70 °C die Kondensation in Richtung hochmolekularer Produkte verschieben, die zu groß sind, um sich bei der späteren Keratinbehandlung als geschlossener und resistenter Film auf dem Keratinmaterial abzulagern. Aus diesem Grund wird ist es besonders bevorzugt, bei der Entfernung der C1-C6- Alkohole aus dem Reaktionsgemisch einen Temperaturbereich von 20 bis 70 °C einzuhalten.
Besonders bevorzugt ist es, bei der Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch einen Temperaturbereich von 20 °C bis 70 °C, bevorzugt 20 bis 65 °C, weiter bevorzugt von 20 bis 60 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 55 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 50 °C und ganz besonders bevorzugt von 20 bis 45 °C einzuhalten.
Auch in Schritt (2) bezieht sich der angegebene Temperaturbereich wieder auf die Temperatur, auf die das Reaktionsgemisch eingestellt sein muss, während die Ci-C6-Alkoxy-Silane aus dem Reaktionsgemisch entfernt werden. Gemessen werden kann auch diese Temperatur beispielsweise durch ein in diese Mischung hineinragendes, geeichtes Thermometer.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(2) partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch bei einer Temperatur von 20 °C bis 70 °C, bevorzugt von 20 bis 65 °C, weiter bevorzugt von 20 bis 60 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 55 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 50 °C und ganz besonders bevorzugt von 20 bis 45 °C. In Schritt (2) des Verfahrens kann die Einstellung der erfindungsgemäßen und bevorzugten Temperaturbereiche beispielsweise durch Erhitzen bzw. Kühlen des Reaktionsgefäßes oder Reaktors erfolgen, zum Beispiel durch Einsatz des Reaktionsgefäßes in einen Heizpilz, oder dadurch, dass das Reaktionsgefäß von außen mit einem temperierten Bad umgeben wird. Bei dem Temperierbad kann es sich beispielsweise um ein Wasserbad oder um Silikonölbad handeln.
Wird die Reaktion in einem Doppelwandreaktor durchgeführt, so kann auch eine temperierte Flüssigkeit durch den Raum geleitet werden, der durch die beiden Wandungen gebildet wird und der den Reaktionsraum umgibt.
Um in Schritt (2) des Verfahrens eine möglichst vollständige Entfernung der freigesetzten C1-C6- Alkohole ohne Überschreitung des bevorzugten Temperaturbereichs zu gewährleisten, werden die Ci-C6-Alkohole bevorzugt unter (im Vergleich zum Normaldruck) reduziertem Druck entfernt. Als besonders vorteilhaft hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen die Ci-C6-Alkohole mittels einem Destillationsaufsatz aus dem Reaktionsgemisch abzudestillieren. Bei dieser Destillation wird bevorzugt ein Druck von 10 bis 900 mbar, weiter bevorzugt von 10 bis 800 mbar, noch weiter bevorzugt von 10 bis 600 mbar und ganz besonders bevorzugt von 10 bis 300 mbar eingestellt.
Die Vakuumdestillation ist ein übliches chemisches Verfahren, für das die gängigen kommerziell erwerblichen Vakuumpumpen und Destillationsapparaturen eingesetzt werden können. Die Destillationsapparaturen können als Aufsatz auf dem Reaktionsgefäß oder Reaktor vorliegen.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(2) partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci- C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch mittels Destillation bei einem Druck von 10 bis 900 mbar, weiter bevorzugt von 10 bis 800 mbar, noch weiter bevorzugt von 10 bis 600 mbar und ganz besonders bevorzugt von 10 bis 300 mbar.
Eine weitere Möglichkeit, eine möglichst vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole zu gewährleisten, besteht darin, die Destillation über bestimmte Mindestzeiträume durchzuführen. Die Dauer der Destillation wird von der im erfindungsgemäßen Verfahren gewählten Ansatzgröße mitbestimmt. Bei einer üblichen Ansatzgröße von bis zu 50 kg, bevorzugt von bis zu 20 kg, kann es jedoch von ganz besonderem Vorteil sein, die Destillation, insbesondere unter Einstellung der vorgenannten Temperatur- und Druckbedingungen, über einen Zeitraum von mindestens 90 Minuten, bevorzugt mindestens 120 Minuten, weiter bevorzugt von mindestens 150 Minuten und ganz besonders bevorzugt bei mindestens 180 Minuten durchzuführen. Nach Ablauf von beispielsweise 300 Minuten ist die Destillation dann abgeschlossen. In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(2) partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci- C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch mittels Destillation über einen Zeitraum von 90 bis 300 Minuten, bevorzugt 120 bis 300 Minuten, weiter bevorzugt 150 bis 300 Minuten und ganz besonders bevorzugt 180 bis 300 Minuten.
Im Anschluss an die Vakuumdestillation können die flüchtigen Alkohole und ggf. auch mit abdestilliertes Wasser kondensiert und als flüssiges Destillat in einer Vorlage aufgefangen werden. Die Destillation kann optional unter Kühlung der verdampften Alkohole/Wasser mittels eines Kühlers erfolgen. Der reduzierte Druck kann mittels üblicher und im Stand der Technik bekannter Verfahren erzeugt und gemessen werden, typischerweise mit einer Vakuumpumpe und einem kommerziell erhältlichen Manometer.
Wie bereits beschrieben werden im erfindungsgemäßen Verfahren ganz besonders bevorzugt Ci- C6-Alkoxysilane eingesetzt, die Methoxysilan- oder Ethoxysilangruppen tragen, insbesondere Di- und Trimethoxy- und -ethoxysilane, besonders bevorzugt Trimethoxy- oder Triethoxysilane. Diese haben den Vorteil, dass bei der Hydrolyse und Kondensation Methanol bzw. Ethanol freigesetzt werden, die aufgrund ihrer Siedepunkte leicht mittels Vakuumdestillation aus der Reaktionsmischung entfernt werden können.
Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe in Schritt (31
Als optionalen Schritt (3) umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe.
Bei den fakultativ in Schritt (3) einsatzbaren kosmetischen Inhaltsstoffen kann es sich um alle geeigneten Bestandteile handeln, um dem Mittel weitere positive Eigenschaften zu verleihen. Beispielsweise können in Schritt (3) des Verfahrens kosmetische Inhaltsstoffe aus der Gruppe der Lösungsmittel, der verdickenden oder filmbildenden Polymere, der oberflächenaktiven Verbindungen aus der Gruppe der nichtionischen, kationischen, anionischen oder zwitterionischen/amphoteren Tenside, der farbgebenden Verbindungen aus der Gruppe der Pigmente, der direktziehenden Farbstoffe, der Oxidationsfarbstoffvorprodukte, der Fettkomponenten aus der Gruppe der Cs-Cso-Fettalkohole, der Kohlenwasserstoffverbindungen, Fettsäureester, der zur Gruppe der pH-Regulatoren zugehörigen Säuren und Basen, der Parfüme, der Konservierungsmittel, der Pflanzenextrakte und der Proteinhydrolysate hinzugegeben werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die (3) Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe aus der Gruppe der Lösungsmittel, der Polymere, der oberflächenaktiven Verbindungen, der farbgebenden Verbindungen, der Fettkomponenten, der pH-Regulatoren, der Parfüme, der Konservierungsmittel, der Pflanzenextrakte und der Proteinhydrolysate.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(3) Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe aus der Gruppe der Polymere, der oberflächenaktiven Verbindungen, der farbgebenden Verbindungen, der Fettkomponenten, der pH-Regulatoren, der Parfüme, der Konservierungsmittel, der Pflanzenextrakte und der Proteinhydrolysate.
Die Auswahl dieser weiteren Stoffe wird der Fachmann gemäß der gewünschten Eigenschaften der Mittel treffen. Bezüglich weiterer fakultativer Komponenten sowie der eingesetzten Mengen dieser Komponenten wird ausdrücklich auf die dem Fachmann bekannten einschlägigen Handbücher verwiesen.
Als ganz besonders bevorzugt hat es sich in diesem Zusammenhang erwiesen, in Schritt (3) einen kosmetischen Inhaltsstoff einzusetzen, welcher die Stabilität, insbesondere die Lagerstabilität des Keratinbehandlungsmittels weiter verbessert. In diesem Zusammenhang hat sich die Zugabe (3) eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe aus der Gruppe aus Hexamethyldisiloxan, Octamethyltrisiloxan, Decamethyltetrasiloxan, Hexamethylcyclotrisiloxan, Octamethylcyclotetra- siloxan und/oder Decamethylcyclopentasiloxan als besonders vorteilhaft im Hinblick auf die Erhöhung der Stabilität der Zusammensetzung erwiesen.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(3) Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe aus der Gruppe aus Hexamethyldisiloxan, Octamethyltrisiloxan, Decamethyltetrasiloxan, Hexamethylcyclotrisiloxan, Octamethylcyclotetrasiloxan und/oder Decamethylcyclopentasiloxan.
Hexamethyldisiloxan besitzt die CAS-Nummer 107-46-0 und kann beispielsweise bei Sigma-Aldrich kommerziell erworben werden.
Octamethyltrisiloxan besitzt die CAS-Nummer 107-51 -7 und ist ebenfalls bei Sigma-Aldrich kommerziell erhältlich.
Decamethyltetrasiloxan trägt die CAS-Nummer 141 -62-8 und ist ebenfalls bei Sigma-Aldrich kommerziell erhältlich.
Hexamethylcyclotrisiloxan besitzt die CAS-Nr. 541 -05-9.
Octamethylcyclotetrasiloxan besitzt die CAS-Nr. 556-67-2.
Decamethylcyclopentasiloxan besitzt die CAS-Nr. 541 -02-6.
Abfüllung der Zubereitung in eine Verpackunqseinheit (41
In Schritt (4) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die nach Schritt (1) - sowie gegebenenfalls nach den optionalen Schritten (2) und (3) - erhaltene Zubereitung in eine Verpackungseinheit abgefüllt.
Bei der Verpackungseinheit kann es sich entweder um eine Endverpackung handeln, aus welcher der Anwender das Mittel zur Behandlung der Keratinmaterialien entnimmt. Geeignete Endverpackungen sind beispielsweise eine Flasche, eine Tube, einen Tiegel, eine Dose, ein Sachet, einen Aerosol-Druckbehälter, einen Non-Aerosol-Druckbehälter. Hierbei können diese Endverpackungen die Keratinbehandlungsmittel in Mengen enthalten, die für eine, gegebenenfalls auch führ mehrere Anwendungen ausreichen. Bevorzugt ist die Abfüllung in einer Menge, die für eine einmalige Anwendung ausreichend ist.
Weiterhin kann die Zubereitung in Schritt (4) jedoch auch in eine Zwischenverpackung abgefüllt werden, bei der es sich beispielsweise um einen Kanister oder einen Hobbock handeln kann. Die Abfüllung in eine Zwischenverpackung ist insbesondere dann geeignet, wenn das Reaktionsgefäß bwz. der Reaktor, in dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wurde, und die Abfüllanlage, in der eine Abfüllung in die Endverpackung erfolgt, räumlich getrennt sind.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(4) Abfüllung der Zubereitung in eine Flasche, eine Tube, einen Tiegel, eine Dose, ein Sachet, einen Aerosol-Druckbehälter, einen Non-Aerosol-Druckbehälter, einen Kanister oder einen Hobbock.
Bei den vorgenannten Verpackungseinheiten kann es sich um übliche, standardmäßig in der Kosmetik eingesetzte und kommerziell erhältliche Behältnisse handeln.
Lagerung der Zubereitung in der Verpackunqseinheit
Schritt (5) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist gekennzeichnet durch die Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit.
Besonders bevorzugt erfolgt die Lagerung in der Verpackungseinheit für einen Zeitraum von mindestens 5 Tagen, da hierdurch eine Erzielung von ganz besonders intensiven Farbergebnissen beobachtet werden konnte. Bevorzugt wird deshalb in Schritt (5) die in Schritt (4) abgefüllte Zubereitungen in der Verpackungseinheit für mindestens 5 Tage gelagert. Die Verpackungseinheit liegt während der Lagerung in verschlossenem Zustand vor. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die verschlossenen Verpackungseinheiten für 5 Tage in einem Lagerraum oder einer Lagerhalle abgestellt werden.
Unter der Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, die verschlossene Verpackungseinheit für einen Zeitraum von mindestens 5 Tagen nicht zu öffnen. Da die Zubereitung sich während der Lagerung in einer verschlossenen Verpackungseinheit befindet, kommt sie weder mit der außerhalb der Verpackungseinheit befindlichen Luftfeuchtigkeit noch mit Sauerstoff in Kontakt.
Bei der verschlossenen Verpackungseinheit kann es sich beispielsweise um eine Flasche, eine Tube, einen Tiegel, eine Dose, ein Sachet, einen Aerosol-Druckbehälter, einen Non-Aerosol- Druckbehälter, einen Kanister oder einen Hobbock handeln, die jeweils mit einem geeigneten Deckel verschlossen sind.
Als Verpackungseinheiten können die üblicherweise im Bereich der Kosmetik verwendeten Verpackungen aus den üblichen Materialien eingesetzt werden. Diese Verpackungseinheiten sind dem Fachmann bekannt und kommerziell erhältlich. Das Fassungsvermögen der Verpackungseinheit wird der Fachmann von den benötigten Anwendungsmengen abhängig machen. Als Flasche kann beispielsweise eine mit einem dichten Deckel, bevorzugt einem Schraubdeckel mit Dichtung, verschlossene Flasche mit einem Volumen von 20 ml, 50 ml, 100 ml, 250 ml, 500 ml, oder auch 1000 ml eingesetzt werden.
Als Tube kann beispielsweise eine Tube mit Schraubverschluss oder auch mit Klappschanier- Verschluss mit einem Fassungsvermögen von 20 ml, 50 ml, 100 ml, 250 ml, 500 ml, oder auch 1000 ml eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist es, die Tube zu versiegeln und die Versiegelung erst kurz vor der Anwendung durch Einsatz des Deckels zu öffnen.
Auch Dosen können mit einem Schraubdeckel mit Dichtung versehen sein und zum Beispiel ein Fassungsvermögen von 20 ml, 50 ml, 100 ml, 250 ml, 500 ml, oder auch 1000 ml besitzen.
Als preiswerte Verpackungsform mit geringem Materialverbrauch bietet sich in diesem Zusammenhang auch das Sachet an. Ein Sachet ist eine kleine Verpackung in Taschen- oder Beutelform, die oft bei der Verpackung von Kosmetika eingesetzt wird. Ein typisches Sachet kann beispielsweise durch Verklebung oder Heißverpressung von zwei übereinander liegenden Folien hergestellt werden, wobei die Verklebung an allen Rändern der Folien erfolgt. Der durch das Verkleben hergestellte Innenraum des Sachets (d.h. des Beutels) kann dann mit der gewünschten kosmetischen Zubereitung befüllt werden. Die Öffnung des Sachets kann durch Aufreißen oder Aufschneiden des Beutels erfolgen.
Soll die Lagerung in einem Zwischengefäß erfolgen, aus dem die Zubereitung nochmals in einem weiteren Schritt in die endgültig vom Anwender benutzte Endverpackung umgefüllt wird, so bieten sich als Verpackungseinheiten Kanister oder auch Hobbocks an. Diese besitzen üblicherweise ein größeres Fassungsvermögen von 1 Liter, 5 Litern, 10 Litern, 20 Litern oder auch 50 Litern.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(5) Lagerung der Zubereitung in der verschlossenen Verpackungseinheit für einen Zeitraum von mindestens 5 Tagen.
Ohne auf diese Theorie festgelegt zu sein, wird in diesem Zusammenhang vermutet, dass die Hydrolyse-Reaktionen, die durch das Mischen der Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser (1) initiiert werden und die Kondensations-Reaktionen, die durch das Entfernen der Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch (2) unterstützt werden, mit Abschluss von Schritt (2) noch nicht abgeschlossen sind, sondern auch in der Verpackungseinheit noch über einen Zeitraum von mehreren Tagen ablaufen. Vermutlich führen die auch nach Entfernen der Ci-C6-Alkohole in Schritt (2) stattfindenden Kondensationsreaktionen zur Ausbildung von oligomeren Molekülverbänden, die eine bestimmte Mindestgröße besitzen müssen, um auf dem Keratinmaterial mit ausreichender Schnelligkeit einen widerstandsfähigen Film ausbilden zu können. Im Zuge der zu dieser Erfindung führenden Arbeiten hat sich herausgestellt, dass bei Anwendung der Zubereitungen in einem Färbe verfahren besonders dann gute und intensive Färbungen erhalten werden konnten, wenn zwischen der Abfüllung der Zubereitungen in Schritt (4) und der Anwendung der Zubereitungen auf dem Keratinmaterial in Schritt (6) ein Lagerzeitraum von mindestens 5 Tagen lag.
Als weiterhin ganz besonders bevorzugt hat es sich herausgestellt, die Zubereitungen in der Verpackungseinheit für einen Zeitraum von mindestens 8 Tagen, bevorzugt von mindestens 10 Tagen, weiter bevorzugt von mindestens 14 Tagen und ganz besonders bevorzugt von mindestens 21 Tagen zu lagern.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(5) Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit für einen Zeitraum von mindestens 8 Tagen, bevorzugt von mindestens 10 Tagen, weiter bevorzugt von mindestens 14 Tagen und ganz besonders bevorzugt von mindestens 21 Tagen.
Wie bereits zuvor beschrieben, geht eine Theorie davon aus, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn Oligomere Silan-Kondensate von bestimmter Mindestgröße vorliegen. In diesem Fall können sich die Filme auf dem Keratinmaterial mit besonders hoher Schnelligkeit ausbilden. Andererseits sollte das Molekulargewicht dieser Silan-Kondensate jedoch auch nicht zu groß sein, da bei zu großen Kondensate keine gute Adhäsion zwischen Silanen und Keratin mehr möglich ist. Da die während der Lagerung stattfindende Kondensationsreaktion genau wie die Reaktionen in den Schritten (1) und (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens von der Temperatur abhängig zu sein scheint, erfolgt auch die Lagerung ganz besonders bevorzugt innerhalb bestimmter Temperaturbereiche. Hierbei hat es sich insbesondere als besonders vorteilhaft herausgestellt, während des Lagerzeitraums, der direkt nach der Abfüllung in Schritt (4) erfolgt, bestimmte Temperaturbereiche einzuhalten. Es konnten besonders dann sehr gute Färbeergebnisse erhalten werden, wenn die Zubereitung in der Verpackungseinheit bei einer Temperatur von 15 °C bis 40 °C, bevorzugt von 15 °C bis 35 °C und besonders bevorzugt von 15 °C bis 25 °C gelagert wurde.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(5) Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit für mindestens 8 Tage, bevorzugt für mindestens 10 Tage, weiter bevorzugt für mindestens 14 Tage und ganz besonders bevorzugt für mindestens 21 Tage bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 40 °C, bevorzugt von 15 °C bis 35 °C und besonders bevorzugt von 15 °C bis 25 °C. In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(5) Lagerung der Zubereitung in der verschlossenen Verpackungseinheit für mindestens 8 Tage, bevorzugt für mindestens 10 Tage, weiter bevorzugt für mindestens 14 Tage und ganz besonders bevorzugt für mindestens 21 Tage bei einer Temperatur im Bereich von 15 °C bis 40 °C, bevorzugt von 15 °C bis 35 °C und besonders bevorzugt von 15 °C bis 25 °C.
Unter den gegebenen Lagerbedingungen, insbesondere innerhalb der vorgenannten Temperaturbereiche, scheint die Kondensationsreaktion der Silane nach einiger Zeit zum Erliegen zu kommen, so dass eine längere Lagerung keinen negativen Einfluss auf ein späteres Färbeergebnis zeigt. So können die Zubereitungen in der verschlossenen Verpackungseinheit beispielsweise für einen Zeitraum von bis zu 365 Tagen bei einer Temperatur von 15 bis 40 °C gelagert werden. Da die Verpackungseinheit bei der Lagerung verschlossen ist und auf diesem Wege der Kontakt zur gegebenenfalls feuchten Außenluft unterbunden wird, sind auch längere Lagerzeiträume als 365 Tage möglich.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(5) Lagerung der Zubereitung in der verschlossenen Verpackungseinheit für einen Zeitraum von 5 bis 365 Tagen, bevorzugt von 14 bis 180 Tagen, besonders bevorzugt von 21 bis 90 Tagen.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(5) Lagerung der Zubereitung in der verschlossenen Verpackungseinheit für einen Zeitraum von 5 bis 365 Tagen, bevorzugt von 14 bis 365 Tagen, besonders bevorzugt von 21 bis 365 Tagen.
Durchführung der Verfahrensschritte bei einem Wasserdampfqehalt von weniger als 10 q/m3
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte (1), (2), (3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 besitzt. Wenn der Wasserdampfgehalt in der Atmosphäre unterhalb des Wertes von 10 g/m3 liegt, dann ist die über der Reaktionsmischung bzw. der Zubereitung befindliche Atmosphäre so trocken, dass ein unerwünschter Wassereintrag aus der Atmosphäre in die Reaktionsmischung bzw. Zubereitung bestmöglich vermieden werden kann. In Schritt (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy- Silane mit Wasser gemischt, wobei das Mischen bevorzugt in einem Reaktionsgefäß oder einem Reaktor erfolgt. Über der Mischung aus Ci-C6-Alkoxy-Silanen und Wasser befindet sich in dem Reaktionsgefäß eine Atmosphäre, bei der es sich im einfachsten Fall um die Umgebungsluft handelt. Erfolgt das (1) Mischen der organischen Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser unter einer Atmosphäre mit einem Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3, dann ist diese Luft entsprechend trocken. Alternativ kann Schritt (1) des Verfahrens auch unter einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt werden, die beispielsweise durch Einleiten von trockenen, inerten Gasen wie Stickstoff, Argon oder Kohlendioxid in das Reaktionsgefäß erzeugt werden kann.
In Schritt (2) erfolgt optional die partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch, bevorzugt mittels Destillation unter reduziertem Druck. Bei der Destillation unter Druckreduktion bildet sich über der Reaktionsmischung eine Atmosphäre, die hauptsächlich aus den gasförmigen, abzudestillierenden C1-C6- Alkoholen besteht. Eine Atmosphäre mit einem Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 kann in diesem Schritt beispielsweise durch das Anlegen eines entsprechend hohen Vakuums erzeugt werden, wodurch der in der Atmosphäre befindliche Wasserdampf in Richtung der mit dem Reaktionsgefäß verbundenen Vakuumpumpe abtransportiert wird.
Im optionalen Schritt (3) werden ein oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe zur noch im Reaktionsgefäß befindlichen Reaktionsmischung hinzugegeben. Um in diesem Schritt eine Atmosphäre mit einem Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 zu erzeugen, kann das Reaktionsgefäß, dass bedingt durch die zuvor stattgefundene Reaktion noch unter reduziertem Druck steht, beispielsweise mit ausreichend getrockneter Luft oder aber mit einem getrockneten Schutzgas belüftet werden.
In den Schritten (4) und (5) wird die Zubereitung in eine Verpackungseinheit abgefüllt und dann gelagert. Um in diesen Schritten eine Atmosphäre mit einem Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 zu erzeugen, kann die Abfüllung beispielsweise unter einer Atmosphäre aus getrockneter Luft oder aus entsprechend trockenem Schutzgas erfolgen.
In der Regel wird die Verpackungseinheit nie vollständig mit der Zubereitung befüllt, damit bei einem späteren Umfüllen oder einer späteren Anwendung ein sicheres und gezieltes Ausgießen möglich bleibt. Aus diesem Grund befindet sich über der Zubereitung in der Verpackungseinheit üblicherweise ein gasförmiger Überstand. Sofern die Abfüllung bereits unter einer Atmosphäre aus getrockneter Luft oder aus entsprechend trockenem Schutzgas erfolgte, wurde auch der verbleibende Gasraum in der Verpackungseinheit mit der getrockneten Luft bzw. mit dem inerten Schutzgas aufgefüllt, so dass dann auch in der Verpackungseinheit eine Atmosphäre vorliegt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 besitzt. Mit der Durchführung mindestens eines der Schritte (1), (2), (3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre mit einem Wasserdampfgehalt unterhalb von 10 g/m3 konnten die späteren anwendungstechnischen Eigenschaften der Zubereitung vorteilhaft verändert werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch herausgestellt, das erfindungsgemäße Verfahrens unter einer Atmosphäre durchzuführen, deren Wasserdampfgehalt noch weiter verringert ist. Noch weiter verbesserte anwendungstechnische Eigenschaften wurden erhalten, wenn mindestens einer der Schritte (1), (2),
(3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 8 g/m3, bevorzugt weniger als 6 g/m3, weiter bevorzugt weniger als 4 g/m3, noch weiter bevorzugt weniger als 2 g/m3, und ganz besonders bevorzugt weniger als 1 g/m3 besitzt.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte (1), (2), (3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 8 g/m3, bevorzugt weniger als 6 g/m3, weiter bevorzugt weniger als 4 g/m3, noch weiter bevorzugt weniger als 2 g/m3, und ganz besonders bevorzugt weniger als 1 g/m3 besitzt.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens laufen die Schritte (1) bis (3) verhältnismäßig schnell ab und können beispielsweise innerhalb eines Zeitraumes von einigen Stunden bis zu einem Tag abgeschlossen sein. Der Zeitraum, innerhalb dessen der in der Atmosphäre befindliche Wasserdampf mit der Zubereitung wechselwirken kann, ist bei den Schritten
(1) bis (3) daher verhältnismäßig kurz. Die Schritte (4) und (5) hingegen umfassen die Abfüllung und Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit, wobei insbesondere die Lagerung über einen Zeitraum von Tagen bis Monaten erfolgen kann. Der Wasserdampf aus der in der Verpackungseinheit befindlichen Atmosphäre hat demzufolge wesentlich mehr Zeit, um mit der Zubereitung in Wechselwirkung zu treten. Aus diesem Grund ist es ganz besonders bevorzugt, insbesondere die Schritte (4) und (5) unter einer Atmosphäre mit einem Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 durchzuführen.
Ganz besonders bevorzugt ist daher ein Verfahren zur Herstellung und Lagerung eines Mittels zur Behandlung von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, umfassend die folgenden Schritte:
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser,
(2) partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten C1-C6- Alkohole aus dem Reaktionsgemisch,
(3) gegebenenfalls Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe,
(4) Abfüllung der Zubereitung in eine Verpackungseinheit, und
(5) Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Schritte (4) und (5) unter einer Atmosphäre erfolgen, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 besitzt.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (4) und/oder der Schritt (5) unter einer Atmosphäre erfolgen, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3, bevorzugt weniger als 8 g/m3, weiter bevorzugt weniger als 6 g/m3, noch weiter bevorzugt weniger als 4 g/m3, noch weiter bevorzugt weniger als 2 g/m3 und ganz besonders bevorzugt weniger als 1 g/m3 besitzt.
Zur Erzeugung einer Atmosphäre mit einem Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 stehen dem Fachmann verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Im Rahmen einer Ausführungsform kann mindestens einer der Schritte (1) bis (5) in bzw. unter einer Atmosphäre aus normaler Umgebungsluft durchgeführt werden, die entsprechend getrocknet wurde. Im Rahmen dieser Ausführungsform muss demzufolge gewährleitet sein, dass die Luft eine ausreichend niedrige Luftfeuchtigkeit besitzt.
Unter der Luftfeuchtigkeit - oder kurz Luftfeuchte - wird der Anteil des Wasserdampfs am Gasgemisch der Luft bezeichnet. Flüssiges Wasser (zum Beispiel Regentropfen, Nebeltröpfchen) oder Eis werden der Luftfeuchtigkeit folglich nicht zugerechnet. In Abhängigkeit von Temperatur und Druck kann ein gegebenes Luftvolumen nur eine gewisse Höchstmenge Wasserdampf enthalten. Diese Höchstmenge an Wasserdampf in der Luft wird als die Sättigungsmenge des Wasserdampfs bezeichnet. Die relative Luftfeuchtigkeit, die das geläufigste Maß für die Luftfeuchtigkeit ist, beträgt dann 100 %. Allgemein gibt die relative Luftfeuchtigkeit, ausgedrückt in Prozent (%), das Gewichtsverhältnis des momentanen Wasserdampfgehalts zu dem Wasserdampfgehalt an, der für die aktuelle Temperatur und den aktuellen Druck maximal möglich ist.
Bei Normaldruck (1013,25 hPa) beträgt die Sättigungsmenge des Wasserdampfes in der Luft beispielsweise (entsprechend 100 % relativer Luftfeuchte):
Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit unterhalb von 100 % sinkt die Menge an Wasserdampf in der Luft entsprechend (gemessen bei einem Normaldruck von 1013,25 hPa)
Zur Messung der Luftfeuchtigkeit sind verschiedene Messgeräte aus dem Stand der Technik bekannt und kommerziell verfügbar.
Mit dem Feuchtemesser PCE-MMK1 von der Firma „PCE Instruments“ kann beispielsweise die relative und die absolute Luftfeuchtigkeit gemessen werden. Auch mit dem Bosch Thermodetektor PTD der Firma„Bosch Home and Garden“ kann die Luftfeuchtigkeit gemessen werden
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (4) und/oder der Schritt (5) unter einer Atmosphäre aus Luft erfolgen, wobei die Luft eine relative Luftfeuchte von weniger als 50 % (gemessen bei 20 °C und einem Druck von 1013,25 hPa), bevorzugt von weniger als 40 %, weiter bevorzugt von weniger als 30 %, noch weiter bevorzugt von weniger als 20 % und ganz besonders bevorzugt von weniger als 10 % besitzt.
Für die Trocknung von Luft sind dem Fachmann verschiedene Verfahren literaturbekannt. Die Luft kann beispielsweise in Form von getrockneter Druckluft zur Verfügung gestellt werden. Trocknung der Druckluft mittels Nachkühler: Ein Nachkühler ist ein Wärmetauscher, der die warme Druckluft abkühlt, um das Wasser abzuscheiden. Er ist wassergekühlt oder luftgekühlt und in der Regel mit einem Wasserabscheider mit automatischem Ablass ausgestattet.
Trocknung von Druckluft mittels Kältetrocknung: Bei der Kältetrocknung wird die Druckluft gekühlt, sodass ein großer Teil des Wassergehalts kondensiert und abgeschieden werden kann. Nach dem Abkühlen und Kondensieren wird die Druckluft wieder etwa auf Raumtemperatur erwärmt.
Trocknung von Druckluft mittels Absorptionstrocknung: Absorptionstrocknung ist ein chemischer Prozess, bei dem Wasserdampf an das Absorptionsmaterial gebunden wird. Das Absorptionsmaterial kann entweder ein Feststoff oder eine Flüssigkeit sein. Häufig werden Natriumchlorid und Schwefelsäure verwendet.
Trocknung von Druckluft mittels Membrantrockner: Membrantrockner nutzen den Prozess der selektiven Permeation der Gaskomponenten in der Luft. Der Trockner besteht aus einem Zylinder, in dem sich Tausende winziger hohler Polymerfasern mit einer Innenbeschichtung befinden. Diese Fasern ermöglichen die selektive Permeation zur Entfernung von Wasserdampf. Die feuchte Druckluft tritt durch den Filter in den Zylinder ein. Der Wasserdampf dringt durch die Membranbeschichtung in die Membranwand ein und sammelt sich zwischen den Fasern, während die trockene Luft mit fast demselben Druck wie die eintretende feuchte Luft durch die Fasern im Zylinder strömt. Das eingedrungene Wasser wird an die Atmosphäre außerhalb des Zylinders abgeleitet. Die Permeation oder Abscheidung wird durch den unterschiedlichen Partialdruck eines Gases zwischen der Innenseite und der Außenseite der Hohlfaser verursacht.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform zur Erzeugung einer Atmosphäre mit einem Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 kann der Fachmann inerte und entsprechend trockene Schutzgase verwenden. Geeignete Schutzgase können ausgewählt sein aus der Gruppe aus Stickstoff, Argon, Helium, Kohlenstoffdioxid und Krypton.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (4) und/oder der Schritt (5) unter einer Atmosphäre aus Schutzgas erfolgen, wobei das Schutzgas ausgewählt ist aus der Gruppe aus Stickstoff, Argon, Helium, Kohlenstoffdioxid und Krypton.
Stickstoff mit einer Reinheit von 99,99 Gew.-% kann beispielsweise von der Firma Linde bezogen werden. Der Wassergehalt liegt bei kleiner 5 ppm (Molanteilen). Das Schutzgas wird zum Beispiel in Stahlflaschen vertrieben. Argon mit einer Reinheit von 99,99 Gew.-% kann ebenfalls von der Firma Linde bezogen werden. Der Wassergehalt liegt bei kleiner 3 ppm (Molanteilen).
Helium mit einer Reinheit von 99,99 Gew.-% kann ebenfalls von der Firma Linde bezogen werden. Der Wassergehalt liegt bei kleiner 0,5 ppm (Molanteilen).
Kohlenstoffdioxid mit einer Reinheit von 99,9 Gew.-% kann ebenfalls von der Firma Linde bezogen werden. Der Wassergehalt liegt bei kleiner 120 ppm (Molanteilen).
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform zur Erzeugung einer Atmosphäre mit einem Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 kann der Fachmann ein Vakuum anlegen. Innerhalb dieser Ausführungsform ist es insbesondere bevorzugt, wenn der Fachmann die Abfüllung der Zubereitung
(4) und die Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit (5) unter reduziertem Druck vornimmt. Voraussetzung für diese Ausführungsform ist die Verwendung entsprechend druckdichter Verpackungseinheiten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (4) und/oder der Schritt (5) unter einem verminderten Druck von 50 bis 800 mbar, bevorzugt von 50 bis 600 mbar, weiter bevorzugt von 50 bis 400 mbar und ganz besonders bevorzugt von 50 bis 200 mbar erfolgen.
Wurde die Zubereitung unter vermindertem Druck in die Verpackungseinheit abgefüllt (Schritt 4), so kann die Lagerung in der Verpackungseinheit (Schritt 5) ebenfalls unter vermindertem Druck verfolgen. Ganz besonders bevorzugt ist es allerdings, die Verpackunseinheit im Anschluss an die Abfüllung entweder mit entsprechend getrockneter Luft oder aber mit Schutzgas zu belüften.
Abfolge der Verfahrensschritte
Es ist kennzeichnend für das erfindungsgemäße Verfahren, dass es die Schritte (1), (2), (3), (4) und
(5) umfasst, wobei die Schritte (2) und (3) optionale Schritte sind. Betreffend die Abfolge der Verfahrensschritte sind mehrere Ausführungsformen geeignet.
Im Rahmen einer Ausführungsform bevorzugt ist ein Verfahren zur Herstellung und Lagerung eines Mittels zur Behandlung von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, umfassend die Schritte in der folgenden Reihenfolge:
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser,
(2) partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch,
(3) Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe,
(4) Abfüllung der Zubereitung in eine Verpackungseinheit, und (5) Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte (1), (2), (3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 besitzt.
Dieses Verfahren beginnt mit Schritt (1), gefolgt von Schritt (2), gefolgt von Schritt (3), gefolgt von Schritt (4), gefolgt von Schritt (5). Zunächst werden ein oder mehrere organische Ci-C6-Alkoxy- Silane mit Wasser vermischt, und die bei dieser Reaktion entstehen Ci-C6-Alkohole werden in Schritt
(2) entfernt. Danach werden dem Reaktionsgemisch ein oder mehrere kosmetische Inhaltsstoffe hinzugefügt, die beispielsweise ein aprotisches Lösungsmittel, ein Pigment, ein verdickendes Polymer o.ä. sein können (Schritt 3). Danach wird die Zubereitung in eine Verpackungseinheit abgefüllt (Schritt 4) und gelagert (Schritt 5).
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform kann es genauso bevorzugt sein, die Zugabe des bzw. der kosmetischen Inhaltsstoffe (3) vor Entfernung der Ci-C6-Alkohole in Schritt (2) vorzunehmen.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform bevorzugt ist ein Verfahren umfassend die Schritte in der folgenden Reihenfolge:
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser,
(3) Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe,
(2) partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch,
(4) Abfüllung der Zubereitung in eine Verpackungseinheit, und
(5) Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte (1), (2), (3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 besitzt. pH-Werte der Zubereitungen im Verfahren
In weiteren Versuchen hat sich herausgestellt, dass auch die pH-Werte, die das Reaktionsgemisch im Verlauf der Schritte (1) bis (5) des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzt, einen Einfluss auf die Kondensationsreaktion nehmen kann. Hierbei wurde gefunden, dass insbesondere alkalische pH- Werte die Kondensation auf der Stufe der Oligomere anhalten. Je saurer das Reaktionsgemisch ist, desto scheint die Kondensation stattzufinden und desto höher ist das Molekulargewicht der bei der Kondensation entstehenden Siloxane. Aus diesem Grund ist es bevorzugt, dass das Reaktionsgemisch in Schritt (1), (2), (3), (4) und/oder (5) nach Vermischen im Gewichtsverhältnis 1 :1 mit Wasser einen pH-Wert von 7,0 bis 12,0, bevorzugt von 7,5 bis 1 1 ,5, weiter bevorzugt von 8,5 bis 1 1 ,0 und ganz besonders bevorzugt von 9,0 bis 1 1 ,0 besitzt.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch in Schritt (1), (2), (3), (4) und/oder (5) nach Vermischen im Gewichtsverhältnis 1 :1 mit Wasser einen pH-Wert von 7,0 bis 12,0, bevorzugt von 7,5 bis 1 1 ,5, weiter bevorzugt von 8,5 bis 1 1 ,0 und ganz besonders bevorzugt von 9,0 bis 1 1 ,0 besitzt.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsgemisch in den Schritten (1) bis (5) nach Vermischen im Gewichtsverhältnis 1 :1 mit Wasser einen pH-Wert von 7,0 bis 12,0, bevorzugt von 7,5 bis 1 1 ,5, weiter bevorzugt von 8,5 bis 1 1 ,0 und ganz besonders bevorzugt von 9,0 bis 1 1 ,0 besitzt.
Zur Einstellung dieses alkalischen pH-Wertes kann es erforderlich werden, der Reaktionsmischung ein Alkalisierungsmittel und/oder Acidifizierungsmittel zuzusetzen. Bei den pH-Werten im Sinne der vorliegenden Erfindung handelt es sich um pH-Werte, die bei einer Temperatur von 22°C gemessen wurden.
Als Alkalisierungsmittel können beispielsweise Ammoniak, Alkanolamine und/oder basische Aminosäuren eingesetzt werden.
Alkanolamine können ausgewählt werden aus primären Aminen mit einem C2-C6-Alkylgrundkörper, der mindestens eine Hydroxylgruppe trägt. Bevorzugte Alkanolamine werden aus der Gruppe ausgewählt, die gebildet wird aus 2-Aminoethan-1 -ol (Monoethanolamin), 3-Aminopropan-1 -ol, 4- Aminobutan-1 -ol, 5-Aminopentan-1 -ol, 1 -Aminopropan-2-ol, 1 -Aminobutan-2-ol, 1 -Aminopentan-2- ol, 1 -Aminopentan-3-ol, 1 -Aminopentan-4-ol, 3-Amino-2-methylpropan-1 -ol, 1 -Amino-2-methyl- propan-2-ol, 3-Aminopropan-1 ,2-diol, 2-Amino-2-methylpropan-1 ,3-diol.
Als Aminosäure im Sinne der Erfindung gilt eine organische Verbindung, die in ihrer Struktur mindestens eine protonierbare Aminogruppe und mindestens eine -COOH- oder eine -SOsH-Gruppe enthält. Bevorzugte Aminosäuren sind Aminocarbonsäuren, insbesondere a-(alpha)-Amino- carbonsäuren und w-Aminocarbonsäuren, wobei a-Aminocarbonsäuren besonders bevorzugt sind.
Unter basischen Aminosäuren sind erfindungsgemäß solche Aminosäuren zu verstehen, welche einen isoelektrischen Punkt pl von größer 7,0 besitzen.
Basische a-Aminocarbonsäuren enthalten mindestens ein asymmetrisches Kohlenstoffatom. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können beide möglichen Enantiomere als spezifische Verbindung oder auch deren Gemische, insbesondere als Racemate, gleichermaßen eingesetzt werden. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, die natürlich bevorzugt vorkommende Isomerenform, üblicherweise in L-Konfiguration, einzusetzen. Die basischen Aminosäuren werden bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird aus Arginin, Lysin, Ornithin und Histidin, besonders bevorzugt aus Arginin und Lysin. In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Mittel daher dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Alkalisierungsmittel um eine basische Aminosäure aus der Gruppe Arginin, Lysin, Ornithin und/oder Histidin handelt.
Darüber hinaus können auch anorganische Alkalisierungsmittel eingesetzt werden. Erfindungsgemäß einsetzbare, anorganische Alkalisierungsmittel sind bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe, die gebildet wird aus Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid, Bariumhydroxid, Natriumphosphat, Kaliumphosphat, Natriumsilicat, Natriummetasilicat, Kaliumsilicat, Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat.
Ganz besonders bevorzugte Alkalisierungsmittel sind Ammoniak, 2-Aminoethan-1 -ol (Monoethanolamin), 3-Aminopropan-1 -ol, 4-Aminobutan-1 -ol, 5-Aminopentan-1 -ol, 1 -Aminopropan- 2-ol, 1 -Aminobutan-2-ol, 1 -Aminopentan-2-ol, 1 -Aminopentan-3-ol, 1 -Aminopentan-4-ol, 3-Amino-2- methylpropan-1 -ol, 1 -Amino-2-methylpropan-2-ol, 3-Aminopropan-1 ,2-diol, 2-Amino-2- methylpropan-1 ,3-diol, Arginin, Lysin, Ornithin, Histidin, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Calciumhydroxid, Bariumhydroxid, Natriumphosphat, Kaliumphosphat, Natriumsilicat, Natriummetasilicat, Kaliumsilicat, Natriumcarbonat und Kaliumcarbonat.
Neben den zuvor beschriebenen Alkalisierunsmitteln sind dem Fachmann zur Feineinstellung des pH-Wertes gängige Acidifizierungsmittel geläufig. Erfindungsgemäß bevorzugte Acidifizierungsmittel sind Genuss-Säuren, wie beispielsweise Zitronensäure, Essigsäure, Äpfelsäure oder Weinsäure, sowie verdünnte Mineralsäuren.
Mittel zur Behandlung von keratinischem Material
Das zuvor beschriebene Verfahren erlaubt die Herstellung von vorhydrolysierten bzw. kondensierten Silan-Blends, die bei Anwendung auf keratinischem Material eine außerordentlich gute Leistung zeigen.
Prinzipiell können die mittels dieses Verfahrens hergestellten Keratin-Behandlungsmittel zu verschiedenen Zwecken eingesetzten werden, beispielsweise als Mittel zur Färbung von keratinischem Material, als Mittel zur Pflege von keratinischem Material oder als Mittel zur Formveränderung von keratinischem Material.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Färbung von keratinischem Material, zur Pflege von keratinischem Material oder zur Formveränderung von keratinischem Material hergestellt, gelagert und später angewendet wird. In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Färbung von keratinischem Material, zur Pflege von keratinischem Material oder zur Formveränderung von keratinischem Material hergestellt wird.
Explizit ganz besonders gute Eignung zeigen die hergestellte Mittel bei Anwendung in einem Färbeverfahren.
In einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Färbung von keratinischem Material hergestellt wird.
Bei Anwendung in einem Färbe verfahren kann dem Mittel beispielsweise in Schritt (3) mindestens eine farbgebende Verbindung zugesetzt werden, wobei die farbgebende Verbindung ausgewählt sein kann aus der Gruppe der Pigmente, der direktziehenden Farbstoffe und/oder der Oxidationsfarbstoffvorprodukte. Hierbei kann ein Mittel zur Färbung von Keratinmaterial erhalten werden, welches neben den vorhydrolysierten/kondensierten Ci-C6-Alkoxysilanen zusätzlich auch noch die farbgebende(n) Verbindung(en) enthält.
Mittel in Verpackunqseinheit
Im Rahmen einer Ausführungsform können über das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Zubereitungen bei ihrer Anwendung direkt aus der Verpackungseinheit entnommen und vom Anwender auf dem Keratin material appliziert werden.
Ein zweiter Gegenstand der Erfindung ist ein Mittel zur Behandlung von keratinischem Material, umfassend eine Zubereitung in einer Verpackungseinheit, die nach einem Verfahren hergestellt wurde, wie es bei der Beschreibung des ersten Erfindungsgegenstands im Detail offenbart wurde.
Mehrkomponenten-Verpackunqseinheit (Kit-of-parts')
Im Rahmen einerweiteren Ausführungsform ist es jedoch ebenfalls ganz besonders bevorzugt, wenn die nach Schritt (5) des Verfahrens hergestellte Zubereitung zunächst mit einer weiteren Zubereitung vermischt wird, so dass ein anwendungsbereites Färbemittel erhalten wird. Dieses anwendungsbereite Färbemittel wird dann auf die Keratinmaterialien appliziert. Diese Ausführungsform ist insbesondere bei Anwendung der Zubereitungen in einem Färbeverfahren bevorzugt. Zur Erhöhung des Anwender-Komforts werden dem Anwender alle für den Färbeprozess notwendigen Zubereitungen in Form einer Mehrkomponenten-Verpackungseinheit (Kit-of-parts) zur Verfügung gestellt.
Ein dritter Gegenstand der Erfindung ist eine Mehrkomponenten-Verpackungseinheit (Kit-of-parts) zum Färben von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, welche getrennt voneinander konfektioniert
- eine erste Verpackungseinheit enthaltend eine kosmetische Zubereitung (A) und
- eine zweite Verpackungseinheit enthaltend eine kosmetische Zubereitung (B) umfasst, wobei
- die kosmetische Zubereitung (A) in der ersten Verpackungseinheit nach dem Verfahren hergestellt wurde, das bei der Beschreibung des ersten Erfindungsgegenstands im Detail offenbart wurde, und
- die kosmetische Zubereitung (B) mindestens eine farbgebende Verbindung aus der Gruppe der Pigmente, der direktziehenden Farbstoffe und/oder der Oxidationsfarbstoffvorprodukte enthält.
Kurz vor der Anwendung werden dann die beiden Zubereitungen (A) und (B) miteinander vermischt, und dieses anwendungsbereite Färbemittel wird dann auf das Keratinmaterial appliziert.
Weiterhin kann die erfindungsgemäße Mehrkomponenten-Verpackungseinheit auch noch eine dritte Verpackungseinheit enthaltend eine kosmetische Zubereitung (C) umfassen. Bei der Zubereitung (C) kann es sich beispielsweise um einen Conditioner, ein Shampoo, oder ein Vor- oder Nachbehandlungsmittel handeln.
Farbgebende Verbindungen
Bei Anwendung der über das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten Mittel in einem Färbeverfahren können eine oder mehrere farbgebende Verbindungen zum Einsatz kommen. Die farbgebenden Verbindung(en) können entweder in Schritt (3) des Verfahrens als kosmetische Inhaltstoffe zum dem Reaktionsgemisch hinzugegeben werden, oder aber dem Anwender als Inhaltsstoff einer separat konfektionierten Zubereitung (B) zur Verfügung gestellt werden.
Das oder die farbgebenden Verbindungen können vorzugsweise ausgewählt werden aus der Pigmente, der direktziehenden Farbstoffe, der Oxidationsfarbstoffe, der photochromen Farbstoffe und der thermochromen Farbstoffe, insbesondere bevorzugt aus Pigmenten und/oder direktziehenden Farbstoffen.
Unter Pigmenten im Sinne der vorliegenden Erfindung werden farbgebende Verbindungen verstanden, welche bei 25 °C in Wasser eine Löslichkeit von weniger als 0,5 g/L, bevorzugt von weniger als 0,1 g/L, noch weiter bevorzugt von weniger als 0,05 g/L besitzen. Die Wasserlöslichkeit kann beispielsweise mittels der nachfolgend beschriebenen Methode erfolgen: 0,5 g des Pigments werden in einem Becherglas abgewogen. Ein Rührfisch wird hinzugefügt. Dann wird ein Liter destilliertes Wasser hinzugegeben. Dieses Gemisch wird unter Rühren auf einem Magnetrührer für eine Stunde auf 25 °C erhitzt. Sind in der Mischung nach diesem Zeitraum noch ungelöste Bestandteile des Pigments sichtbar, so liegt die Löslichkeit des Pigments unterhalb von 0,5 g/L. Sofern sich die Pigment-Wasser-Mischung aufgrund der hohen Intensität des gegebenenfalls feindispergiert vorliegenden Pigments nicht visuell beurteilten lässt, wird die Mischung filtriert. Bleibt auf dem Filterpapier ein Anteil an ungelösten Pigmenten zurück, so liegt die Löslichkeit des Pigments unterhalb von 0,5 g/L.
Geeignete Farbpigmente können anorganischen und/oder organischen Ursprungs sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist en erfindungsgemäßes Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine farbgebende Verbindung aus der Gruppe der anorganischen und/oder organischen Pigmente enthält.
Bevorzugte Farbpigmente sind ausgewählt aus synthetischen oder natürlichen anorganischen Pigmenten. Anorganische Farbpigmente natürlichen Ursprungs können beispielsweise aus Kreide, Ocker, Umbra, Grünerde, gebranntem Terra di Siena oder Graphit hergestellt werden. Weiterhin können als anorganische Farbpigmente Schwarzpigmente wie z. B. Eisenoxidschwarz, Buntpigmente wie z. B. Ultramarin oder Eisenoxidrot sowie Fluoreszenz- oder Phosphoreszenzpigmente eingesetzt werden.
Besonders geeignet sind farbige Metalloxide, -hydroxide und -oxidhydrate, Mischphasenpigmente, schwefelhaltige Silicate, Silicate, Metallsulfide, komplexe Metallcyanide, Metallsulfate, -Chromate und/oder -molybdate. Insbesondere bevorzugte Farbpigmente sind schwarzes Eisenoxid (CI 77499), gelbes Eisenoxid (CI 77492), rotes und braunes Eisenoxid (CI 77491), Manganviolett (CI 77742), Ultramarine (Natrium-Aluminiumsulfosilikate, CI 77007, Pigment Blue 29), Chromoxidhydrat (CI77289), Eisenblau (Ferric Ferrocyanide, CI77510) und/oder Carmine (Cochineal).
Erfindungsgemäß ebenfalls besonders bevorzugte farbgebende Verbindungen aus der Gruppe der Pigmente sind farbige Perlglanzpigmente. Diese basieren üblicherweise auf Mica- und/oder Glimmerbasis und können mit einem oder mehreren Metalloxiden beschichtet sein. Glimmer gehört zu den Schicht-Silicaten. Die wichtigsten Vertreter dieser Silicate sind Muscovit, Phlogopit, Paragonit, Biotit, Lepidolith und Margarit. Zur Herstellung der Perlglanzpigmente in Verbindung mit Metalloxiden wird der Glimmer, überwiegend Muscovit oder Phlogopit, mit einem Metalloxid beschichtet.
Alternativ zu natürlichem Glimmer kann auch ggfs mit einem oder mehrere Metalloxide(en) beschichtetes, synthetisches Mica als Perlglanzpigment verwendet werden. Besonders bevorzugte Perlglanzpigmente basieren auf natürlichem oder synthetischem Mica (Glimmer) und sind mit einem oder mehreren der zuvor genannten Metalloxide beschichtet. Die Farbe der jeweiligen Pigmente kann durch Variation der Schichtdicke des oder der Metalloxids(e) variiert werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es (b) mindestens eine farbgebende Verbindung aus der Gruppe der Pigmente enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe der farbigen Metalloxide, Metallhydroxide, Metalloxidhydrate, Silicate, Metallsulfide, komplexen Metallcyanide, Metallsulfate, Bronzepigmente und/oder aus farbgebenden Verbindungen auf Mica- oder Glimmerbasis, die mit mindestens einem Metalloxid und/oder einem Metalloxychlorid beschichtet sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es (b) mindestens eine farbgebende Verbindung enthält, die ausgewählt ist aus Pigmenten auf Mica- oder Glimmerbasis, die mit einem oder mehreren Metalloxiden aus der Gruppe aus Titandioxid (CI 77891), schwarzem Eisenoxid (CI 77499), gelbem Eisenoxid (CI 77492), rotem und/oder braunem Eisenoxid (CI 77491 , CI 77499), Manganviolett (CI 77742), Ultramarine (Natrium-Aluminiumsulfosilikate, CI 77007, Pigment Blue 29), Chromoxidhydrat (CI 77289), Chromoxid (CI 77288) und/oder Eisenblau (Ferric Ferrocyanide, CI 77510) beschichtet sind.
Beispiele für besonders geeignete Farbpigmente sind im Handel beispielsweise unter den Handelsbezeichnungen Rona®, Colorona®, Xirona®, Dichrona® und Timiron® von der Firma Merck, Ariabel® und Unipure® von der Firma Sensient, Prestige® von der Firma Eckart Cosmetic Colors und Sunshine® von der Firma Sunstar erhältlich.
Ganz besonders bevorzugte Farbpigmente mit der Handelsbezeichnung Colorona® sind beispielsweise:
Colorona Copper, Merck, MICA, CI 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Passion Orange, Merck, Mica, CI 77491 (Iran Oxides), Alumina
Colorona Patina Silver, Merck, MICA, CI 77499 (IRON OXIDES), CI 77891 (TITANIUM DIOXIDE)
Colorona RY, Merck, CI 77891 (TITANIUM DIOXIDE), MICA, CI 75470 (CARMINE)
Colorona Oriental Beige, Merck, MICA, CI 77891 (TITANIUM DIOXIDE), CI 77491 (IRON OXIDES) Colorona Dark Blue, Merck, MICA, TITANIUM DIOXIDE, FERRIC FERROCYANIDE
Colorona Chameleon, Merck, CI 77491 (IRON OXIDES), MICA
Colorona Aborigine Amber, Merck, MICA, CI 77499 (IRON OXIDES), CI 77891 (TITANIUM DIOXIDE)
Colorona Blackstar Blue, Merck, CI 77499 (IRON OXIDES), MICA
Colorona Patagonian Purple, Merck, MICA, CI 77491 (IRON OXIDES), CI 77891 (TITANIUM DIOXIDE), CI 77510 (FERRIC FERROCYANIDE)
Colorona Red Brown, Merck, MICA, CI 77491 (IRON OXIDES), CI 77891 (TITANIUM DIOXIDE) Colorona Russet, Merck, CI 77491 (TITANIUM DIOXIDE), MICA, CI 77891 (IRON OXIDES) Colorona Imperial Red, Merck, MICA, TITANIUM DIOXIDE (CI 77891), D&C RED NO. 30 (CI 73360) Colorona Majestic Green, Merck, CI 77891 (TITANIUM DIOXIDE), MICA, CI 77288 (CHROMIUM OXIDE GREENS)
Colorona Light Blue, Merck, MICA, TITANIUM DIOXIDE (CI 77891), FERRIC FERROCYANIDE (CI 77510)
Colorona Red Gold, Merck, MICA, CI 77891 (TITANIUM DIOXIDE), CI 77491 (IRON OXIDES) Colorona Gold Plus MP 25, Merck, MICA, TITANIUM DIOXIDE (CI 77891), IRON OXIDES (CI 77491)
Colorona Carmine Red, Merck, MICA, TITANIUM DIOXIDE, CARMINE
Colorona Blackstar Green, Merck, MICA, CI 77499 (IRON OXIDES)
Colorona Bordeaux, Merck, MICA, CI 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Bronze, Merck, MICA, CI 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Bronze Fine, Merck, MICA, CI 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Fine Gold MP 20, Merck, MICA, CI 77891 (TITANIUM DIOXIDE), CI 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Sienna Fine, Merck, CI 77491 (IRON OXIDES), MICA
Colorona Sienna, Merck, MICA, CI 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Precious Gold, Merck, Mica, CI 77891 (Titanium dioxide), Silica, CI 77491 (Iran oxides), Tin oxide
Colorona Sun Gold Sparkle MP 29, Merck, MICA, TITANIUM DIOXIDE, IRON OXIDES, MICA, CI 77891 , CI 77491 (EU)
Colorona Mica Black, Merck, CI 77499 (Iran oxides), Mica, CI 77891 (Titanium dioxide)
Colorona Bright Gold, Merck, Mica, CI 77891 (Titanium dioxide), CI 77491 (Iran oxides)
Colorona Blackstar Gold, Merck, MICA, CI 77499 (IRON OXIDES)
Weiterhin besonders bevorzugte Farbpigmente mit der Handelsbezeichnung Xirona® sind beispielsweise:
Xirona Golden Sky, Merck, Silica, CI 77891 (Titanium Dioxide), Tin Oxide
Xirona Caribbean Blue, Merck, Mica, CI 77891 (Titanium Dioxide), Silica, Tin Oxide
Xirona Kiwi Rose, Merck, Silica, CI 77891 (Titanium Dioxide), Tin Oxide
Xirona Magic Mauve, Merck, Silica, CI 77891 (Titanium Dioxide), Tin Oxide.
Zudem sind besonders bevorzugte Farbpigmente mit der Handelsbezeichnung Unipure® beispielsweise:
Unipure Red LC 381 EM, Sensient CI 77491 (Iran Oxides), Silica
Unipure Black LC 989 EM, Sensient, CI 77499 (Iran Oxides), Silica
Unipure Yellow LC 182 EM, Sensient, CI 77492 (Iran Oxides), Silica Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Mittel bzw. die erfindungsgemäße Zubereitung auch ein oder mehrere farbgebende Verbindungen aus der Gruppe der organischen Pigmente enthalten
Bei den erfindungsgemäßen organischen Pigmenten handelt es sich um entsprechend unlösliche, organische Farbstoffe oder Farblacke, die beispielsweise aus der Gruppe der Nitroso-, Nitro- Azo-, Xanthen-, Anthrachinon-, Isoindolinon-, Isoindolin-, Chinacridon-, Perinon-, Perylen- , Diketo- pyrrolopyorrol-, Indigo-, Thioindido-, Dioxazin-, und/oder Triarylmethan-Verbindungen ausgewählt sein können.
Als besonders gut geeignete organische Pigmente können beispielsweise Carmin, Chinacridon, Phthalocyanin, Sorgho, blaue Pigmente mit den Color Index Nummern CI 42090, CI 69800, CI 69825, CI 73000, CI 74100, CI 74160, gelbe Pigmente mit den Color Index Nummern CI 1 1680, CI
11710, CI 15985, CI 19140, CI 20040, CI 21 100, CI 21 108, CI 47000, CI 47005, grüne Pigmente mit den Color Index Nummern CI 61565, CI 61570, CI 74260, orange Pigmente mit den Color Index Nummern CI 1 1725, CI 15510, CI 45370, CI 71 105, rote Pigmente mit den Color Index Nummern
CI 12085, CI 12120, CI 12370, CI 12420, CI 12490, CI 14700, CI 15525, CI 15580, CI 15620, CI
15630, CI 15800, CI 15850, CI 15865, CI 15880, CI 17200, CI 26100, CI 45380, CI 45410, CI 58000, CI 73360, CI 73915 und/oder CI 75470 genannt werden.
In einerweiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine farbgebende Verbindungen aus der Gruppe der organischen Pigmente enthält, die ausgewählt ist aus der Gruppe aus Carmin, Chinacridon, Phthalocyanin, Sorgho, blaue Pigmente mit den Color Index Nummern CI 42090, CI 69800, CI 69825, CI 73000, CI 74100, CI 74160, gelbe Pigmente mit den Color Index Nummern CI 1 1680, CI
1 1710, CI 15985, CI 19140, CI 20040, CI 21 100, CI 21 108, CI 47000, CI 47005, grüne Pigmente mit den Color Index Nummern CI 61565, CI 61570, CI 74260, orange Pigmente mit den Color Index Nummern CI 1 1725, CI 15510, CI 45370, CI 71 105, rote Pigmente mit den Color Index Nummern
CI 12085, CI 12120, CI 12370, CI 12420, CI 12490, CI 14700, CI 15525, CI 15580, CI 15620, CI
15630, CI 15800, CI 15850, CI 15865, CI 15880, CI 17200, CI 26100, CI 45380, CI 45410, CI 58000, CI 73360, CI 73915 und/oder CI 75470.
Bei dem organischen Pigment kann es sich weiterhin auch um einen Farblack handeln. Unter der Bezeichnung Farblack wird im Sinn der Erfindung Partikel verstanden, welche eine Schicht aus absorbierten Farbstoffen umfassen, wobei die Einheit aus Partikel und Farbstoff unter den o.g. Bedingungen unlöslich ist. Bei den Partikeln kann es sich beispielsweise um anorganische Substrate handeln, die Aluminium, Silica, Calciumborosilkat, Calciumaluminiumborosilikat oder auch Aluminium sein können. Als Farblack kann beispielsweise der Alizarin-Farblack eingesetzt werden.
Aufgrund ihrer ausgezeichneten Licht- und Temperaturbeständigkeit ist die Verwendung der zuvor genannten Pigmente in dem erfindungsgemäßen Mitteln besonders bevorzugt. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die eingesetzten Pigmente eine bestimmte Teilchengröße aufweisen. Diese Teilchengröße führt einerseits zu einer gleichmäßigen Verteilung der Pigmente in dem gebildeten Polymerfilm und vermeidet andererseits ein raues Haar- oder Hautgefühl nach dem Aufträgen des kosmetischen Mittels. Es ist daher erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn das mindestens eine Pigment eine mittlere Teilchengröße D50 von 1 ,0 bis 50 pm, vorzugsweise von 5,0 bis 45 gm, bevorzugt von 10 bis 40 pm, insbesondere von 14 bis 30 pm, aufweist. Die mittlere Teilchengröße D50 kann beispielsweise unter Verwendung von dynamischer Lichtstreuung (DLS) bestimmt werden.
Das oder die Pigmente können in einer Menge von 0,001 bis 20 Gew.-%, insbesondere von 0,05 bis 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Mittels bzw. der Zubereitung, eingesetzt werden.
Als farbgebende Verbindungen können die erfindungsgemäßen Mittel auch einen oder mehrere direktziehende Farbstoffe enthalten. Bei direktziehende Farbstoffen handelt es sich um Farbstoffe, die direkt auf das Haar aufziehen und keinen oxidativen Prozess zur Ausbildung der Farbe benötigen. Direktziehende Farbstoffe sind üblicherweise Nitrophenylendiamine, Nitroaminophenole, Azofarbstoffe, Anthrachinone, Triarylmethanfarbstoffe oder Indophenole.
Die direktziehenden Farbstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung besitzen eine Löslichkeit in Wasser (760 mmHg) bei 25 °C von mehr als 0,5 g/L und sind daher nicht als Pigmente anzusehen. Bevorzugt besitzen die direktziehenden Farbstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Löslichkeit in Wasser (760 mmHg) bei 25 °C von mehr als 1 ,0 g/L. Besonders bevorzugt besitzen die direktziehenden Farbstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Löslichkeit in Wasser (760 mmHg) bei 25 °C von mehr als 1 ,5 g/L.
Direktziehende Farbstoffe können in anionische, kationische und nichtionische direktziehende Farbstoffe unterteilt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es als farbgebende Verbindung mindestens einen anionischen, kationischen und/oder nichtionischen direktziehenden Farbstoff enthält.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens einen anionischen, kationischen und/oder nichtionischen direktziehenden Farbstoff enthält. Geeignete kationische direktziehende Farbstoffe sind beispielsweise Basic Blue 7, Basic Blue 26, Basic Violet 2 und Basic Violet 14, Basic Yellow 57, Basic Red 76, Basic Blue 16, Basic Blue 347 (Cationic Blue 347 / Dystar), HC Blue No. 16, Basic Blue 99, Basic Brown 16, Basic Brown 17, Basic Yellow 57, Basic Yellow 87, Basic Orange 31 , Basic Red 51 Basic Red 76
Als nichtionische direktziehende Farbstoffe können beispielsweise nichtionische Nitro- und Chinonfarbstoffe und neutrale Azofarbstoffe eingesetzt werden. Geeigente nichtionische direktziehende Farbstoffe sind die unter den internationalen Bezeichnungen bzw. Handelsnamen HC Yellow 2, HC Yellow 4, HC Yellow 5, HC Yellow 6, HC Yellow 12, HC Orange 1 , Disperse Orange 3, HC Red 1 , HC Red 3, HC Red 10, HC Red 1 1 , HC Red 13, HC Red BN, HC Blue 2, HC Blue 1 1 , HC Blue 12, Disperse Blue 3, HC Violet 1 , Disperse Violet 1 , Disperse Violet 4, Disperse Black 9 bekannten Verbindungen, sowie 1 ,4-Diamino-2-nitrobenzol, 2-Amino-4-nitrophenol, 1 ,4-Bis-(2- hydroxyethyl)-amino-2-nitrobenzol, 3-Nitro-4-(2-hydroxyethyl)-aminophenol, 2-(2-
Hydroxyethyl)amino-4,6-dinitrophenol, 4-[(2-Hydroxyethyl)amino]-3-nitro-1 -methylbenzol, 1 -Amino- 4-(2-hydroxyethyl)-amino-5-chlor-2-nitrobenzol, 4-Amino-3-nitrophenol, 1 -(2'-Ureidoethyl)amino-4- nitrobenzol, 2-[(4-Amino-2-nitrophenyl)amino]-benzoesäure, 6-Nitro-1 ,2,3,4-tetrahydrochinoxalin, 2- Hydroxy-1 ,4-naphthochinon, Pikraminsäure und deren Salze, 2-Amino-6-chloro-4-nitrophenol, 4- Ethylamino-3-nitrobenzoesäure und 2-Chlor-6-ethylamino-4-nitrophenol.
Anionische direktziehende Farbstoffe werden auch als Säurefarbstoffe bezeichnet. Unter Säurefarbstoffen werden direktziehende Farbstoffe verstanden, die mindestens eine Carbonsäuregruppierung (-COOH) und/oder eine Sulfonsäuregruppierung (-SO3H) besitzen. In Abhängigkeit vom pH-Wert liegen die protonierten Formen (-COOH, -SO3H) der Carbonsäure- bzw. Sulfonsäuregruppierungen mit ihren deprotonierten Formen (-COO-, -S03_ vor) im Gleichgewicht vor. Mit abnehmendem pH- Wert steigt der Anteil der protonierten Formen. Werden direktziehende Farbstoffe in Form ihrer Salze eingesetzt, so liegen die Carbonsäuregruppen bzw. Sulfonsäuregruppen in deprotonierter Form vor und sind zur Einhaltung der Elektroneutralität mit entsprechenden stöchiometrischen Äquivalente an Kationen neutralisiert. Erfindungsgemäße Säurefarbstoffe können auch in Form ihrer Natriumsalze und/oder ihrer Kaliumsalze eingesetzt werden.
Die Säurefarbstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung besitzen eine Löslichkeit in Wasser (760 mmHg) bei 25 °C von mehr als 0,5 g/L und sind daher nicht als Pigmente anzusehen. Bevorzugt besitzen die Säurefarbstoffe im Sinne der vorliegenden Erfindung besitzen eine Löslichkeit in Wasser (760 mmHg) bei 25 °C von mehr als 1 ,0 g/L.
Die Erdalkalisalze (wie beispielsweise Calciumsalze und Magnesiumsalze) bzw. Aluminiumsalze von Säurefarbstoffen besitzen oftmals eine schlechtere Löslichkeit als die entsprechenden Alkalisalze. Sofern die Löslichkeit dieser Salze unterhalb von 0,5 g/L (25 °C, 760 mmHg) liegt, fallen diese nicht unter die Definition eines direktziehenden Farbstoffes.
Ein wesentliches Merkmal der Säurefarbstoffe ist ihr Vermögen, anionische Ladungen auszubilden, wobei die hierfür verantwortlichen Carbonsäure- bzw. Sulfonsäuregruppen üblicherweise an verschiedene Chromophore Systeme geknüpft sind. Geeignete Chromophore Systeme finden sich beispielsweise in den Strukturen von Nitrophenylendiaminen, Nitroaminophenolen, Azofarbstoffen, Anthrachinonfarbstoffen, Triarylmethanfarbstoffen, Xanthen-Farbstoffen, Rhodamin-Farbstoffen, Oxazinfarbstoffen und/oder Indophenolfarbstoffen.
Als besonders gut geeignete Säurefarbstoffe können beispielsweise eine oder mehrere Verbindungen aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: Acid Yellow 1 (D&C Yellow 7, Citronin A, Ext. D&C Yellow No. 7, Japan Yellow 403, CI 10316, COLIPA n° B001), Acid Yellow 3 (COLIPA n° : C 54, D&C Yellow N° 10, Quinoline Yellow, E104, Food Yellow 13), Acid Yellow 9 (CI 13015), Acid Yellow 17 (CI 18965), Acid Yellow 23 (COLIPA n° C 29, Covacap Jaune W 1 100 (LCW), Sicovit Tartrazine 85 E 102 (BASF), Tartrazine, Food Yellow 4, Japan Yellow 4, FD&C Yellow No. 5), Acid Yellow 36 (CI 13065), Acid Yellow 121 (CI 18690), Acid Orange 6 (CI 14270), Acid Orange 7 (2- Naphthol orange, Orange II, CI 15510, D&C Orange 4, COLIPA n° C015), Acid Orange 10 (C.l. 16230; Orange G sodium salt), Acid Orange 1 1 (CI 45370), Acid Orange 15 (CI 50120), Acid Orange 20 (CI 14600), Acid Orange 24 (BROWN 1 ;CI 20170;KATSU201 ;nosodiumsalt;Brown No.201 ;RESORCIN BROWN;ACID ORANGE 24;Japan Brown 201 ;D & C Brown No.1), Acid Red 14 (C.l.14720), Acid Red 18 (E124, Red 18; C1 16255), Acid Red 27 (E 123, C1 16185, C-Rot 46, Echtrot D, FD&C Red Nr.2, Food Red 9, Naphtholrot S), Acid Red 33 (Red 33, Fuchsia Red, D&C Red 33, C1 17200), Acid Red 35 (CI C.l.18065), Acid Red 51 (CI 45430, Pyrosin B, Tetraiodfluorescein, Eosin J, lodeosin), Acid Red 52 (CI 45100, Food Red 106, Solar Rhodamine B, Acid Rhodamine B, Red n° 106 Pontacyl Brilliant Pink), Acid Red 73 (CI CI 27290), Acid Red 87 (Eosin, CI 45380), Acid Red 92 (COLIPA n° C53, CI 45410), Acid Red 95 (CI 45425, Erythtosine.Simacid Erythrosine Y), Acid Red 184 (C1 15685), Acid Red 195, Acid Violet 43 (Jarocol Violet 43, Ext. D&C Violet n° 2, C.l. 60730, COLIPA n° C063), Acid Violet 49 (CI 42640), Acid Violet 50 (CI 50325), Acid Blue 1 (Patent Blue, CI 42045), Acid Blue 3 (Patent Blau V, CI 42051), Acid Blue 7 (CI 42080), Acid Blue 104 (CI 42735), Acid Blue 9 (E 133, Patentblau AE, Amidoblau AE, Erioglaucin A, CI 42090, C.l. Food Blue 2), Acid Blue 62 (CI 62045), Acid Blue 74 (E 132, CI 73015), Acid Blue 80 (CI 61585), Acid Green 3 (CI 42085, Foodgreenl), Acid Green 5 (CI 42095), Acid Green 9 (C.1.42100), Acid Green 22 (C.1.42170), Acid Green 25 (CI 61570, Japan Green 201 , D&C Green No. 5), Acid Green 50 (Brillantsäuregrün BS, C.l. 44090, Acid Brilliant Green BS, E 142), Acid Black 1 (Black n° 401 , Naphthalene Black 10B, Amido Black 10B, CI 20 470, COLIPA n° B15), Acid Black 52 (CI 1571 1), Food Yellow 8 (CI 14270), Food Blue 5, D&C Yellow 8, D&C Green 5, D&C Orange 10, D&C Orange 1 1 , D&C Red 21 , D&C Red 27, D&C Red 33, D&C Violet 2 und/oder D&C Brown 1 . Die Wasserlöslichkeit der anionischen direktziehenden Farbstoffe kann beispielsweise auf dem folgenden Weg bestimmt werden. 0,1 g des anionischen direktziehenden Farbstoffes werden in ein Becherglas gegeben. Es wird ein Rührfisch hinzugegeben. Dann werden 100 ml Wasser hinzugefügt. Diese Mischung wird auf einem Magnetrührer unter Rühren auf 25 °C erwärmt. Es wird für 60 Minuten gerührt. Danach wird die wässrige Mischung visuell beurteilt. Sind noch ungelöste Reste vorhanden, wird die Wassermenge - beispielsweise in Schritten von 10 ml - erhöht. Es wird solange Wasser zugegeben, bis sich die eingesetzte Farbstoffmenge komplett gelöst hat. Sofern sich die Farbstoff-Wasser-Mischung aufgrund der hohen Intenstität des Farbstoffes nicht visuell beurteilten lässt, wird die Mischung filtriert. Bleibt auf dem Filterpapier ein Anteil an ungelösten Farbstoffen zurück, wird der Löslichkeitsversuch mit einer höheren Wassermenge wiederholt. Lösen sich 0,1 g des anionischen direktziehenden Farbstoffes bei 25 °C in 100 ml Wasser, so liegt die Löslichkeit des Farbstoffes bei 1 ,0 g/L.
Acid Yellow 1 trägt den Namen 8-Hydroxy-5,7-dinitro-2-naphthalenesulfonsäure Dinatriumsalz und besitzt eine Löslichkeit in Wasser von mindestens 40 g/L (25°C).
Acid Yellow 3 ist ein Gemisch der Natriuimsalze von Mono- und Sisulfonsäuren von 2-(2-Chinolyl)- 1 H-indene-1 ,3(2H)-dion und besitzt eine Wasserlöslichkeit von 20 g/L (25 °C).
Acid Yellow 9 ist das Dinatriumsalz der 8-Hydroxy-5,7-dinitro-2-naphthalenesulfonsäure, seine Wasserlöslichkeit liegt oberhalb von 40 g/L (25 °C).
Acid Yellow 23 ist das T rinatriumsalz der4,5-Dihydro-5-oxo-1 -(4-sulfophenyl)-4-((4-sulfophenyl)azo)- 1 H-pyrazole-3-carbonsäure und bei 25 °C gut in Wasser löslich.
Acid Orange 7 ist das Natriumsalz des 4-[(2-Hydroxy-1 -naphthyl)azo]benzensulfonats. Seine Wasserlöslichkeit beträgt mehr als 7 g/L (25 °C).
Acid Red 18 ist das Trinatirumsalz von 7-Hydroxy-8-[(E)-(4-sulfonato-1 -naphthyl)-diazenyl)]-1 ,3- naphthalenedisulfonat und besitzt eine sehr hohe Wasserlöslichkeit von mehr als 20 GEw.-%.
Acid Red 33 ist das Diantriumsalz des 5-Amino-4-hydroxy-3-(phenylazo)-naphthalene-2,7- disulphonats, seine Wasserlöslichkeit liegt bei 2,5 g/L (25 °C).
Bei Acid Red 92 handelt es sich um das Dinatriumsalz der 3,4,5,6-Tetrachloro-2-(1 ,4,5,8-tetrabromo- 6-hydroxy-3-oxoxanthen-9-yl)benzoesäure, dessen Wasserlöslichkeit mit größer 10 g/L angegeben wird (25 °C).
Acid Blue 9 ist das Dinatriumsalz von 2-({4-[N-ethyl(3-sulfonatobenzyl]amino]phenyl}{4-[(N-ethyl(3- sulfonatobenzyl)imino]-2,5-cyclohexadien-1 -ylidene}methyl)-benzenesulfonat und besitzt eine Wasserlöslichkeit von mehr als 20 Gew.-% (25 °C).
Weiterhin können auch thermochrome Farbstoffe eingesetzt werden. Thermochromie beinhaltet die Eigenschaft eines Materials, in Abhängigkeit der Temperatur reversibel oder irreversibel seine Farbe zu ändern. Dies kann sowohl durch Änderung der Intensität und/oder des Wellenlängenmaximums erfolgen. Schließlich ist es auch möglich, photochrome Farbstoffe einzusetzen. Photochromie beinhaltet die Eigenschaft eines Materials, in Abhängigkeit der Bestrahlung mit Licht, insbesondere UV-Licht, reversibel oder irreversibel seine Farbe zu ändern. Dies kann sowohl durch Änderung der Intensität und/oder des Wellenlängenmaximums erfolgen.
Auch die Zubereitung (B) kann zusätzlich noch einen oder mehrere weitere Inhaltsstoffe enthalten, die aus der Gruppe der Lösungsmittel, verdickenden oder filmbildenden Polymere, der oberflächenaktiven Verbindungen aus der Gruppe der nichtionischen, kationischen, anionischen oder zwitterionischen/amphoteren Tenside, der Fettkomponenten aus der Gruppe der C8-C30- Fettalkohole, der Kohlenwasserstoffverbindungen, Fettsäureester, der zur Gruppe der pH- Regulatoren zugehörigen Säuren und Basen, der der Parfüme, der Konservierungsmittel, der Pflanzenextrakte und der Proteinhydrolysate ausgewählt sein können.
Betreffend die weiteren bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Mittel und der Mehrkomponenten-Verpackungseinheit gilt mutatis mutantis das zum erfindungsgemäßen Verfahren gesagte.
Beispiele
1. Herstellung der Silan-Blends
1.1 . Herstellung des Silan-Blends (Silan-Blend 1 , Vergleich')
Ein Reaktor mit beheizbarer/kühlbarer Außenhülle und mit einem Fassungsvermögen von 10 Litern wurde mit 4,67 kg Methyltrimethoxysilan befüllt. Unter Rühren wurden dann 1 ,33 kg (3-Amino- propyl)triethoxysilan hinzugegeben. Dieses Gemisch wurde bei 30 °C gerührt. Im Anschluss daran wurden 670 ml Wasser (dest.) tropfenweise unter kräftigem Rühren hinzugegeben, wobei die Temperatur des Reaktionsgemisches unter externer Kühlung bei 30 °C gehalten wurde. Nach Beendigung der Wasserzugabe wurde für weitere 10 Minuten nachgerührt. Danach wurde ein Vakuum von 700 mbar angelegt und das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur von 44 °C erwärmt. Sobald das Reaktionsgemisch die Temperatur von 44 °C erreicht hatte, wurden das bei der Reaktion freigesetzte Ethanol und Methanol über einen Zeitraum von 60 Minuten abdestilliert.
Die abdestillierten Alkohole wurden in einer gekühlten Vorlage aufgefangen. Danach ließ man das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlen. Zu dem auf diese Weise erhaltenen Gemisch wurden dann unter Rühren 3,33 kg Hexamethyldisiloxan getropft. Es wurde 10 Minuten nachgerührt. Jeweils 100 ml des Silan-Blends wurden in eine Flasche mit 500 ml Fassungsvermögen und Schraubdeckelverschluss mit Dichtung abgefüllt.
Die Abfüllung erfolgte bei 28 °C unter normaler Umgebungsluft.
Der Wassergehalt der Umgebungsluft lag bei 19,4 g/m3.
Danach wurden die verschlossenen Flaschen für 21 Tage bei 22 °C gelagert.
1.2. Herstellung des Silan-Blends (Silan-Blend 2, Erfindung')
Ein Reaktor mit beheizbarer/kühlbarer Außenhülle und mit einem Fassungsvermögen von 10 Litern wurde mit 4,67 kg Methyltrimethoxysilan befüllt. Unter Rühren wurden dann 1 ,33 kg (3-Amino- propyl)triethoxysilan hinzugegeben. Dieses Gemisch wurde bei 30 °C gerührt. Im Anschluss daran wurden 670 ml Wasser (dest.) tropfenweise unter kräftigem Rühren hinzugegeben, wobei die Temperatur des Reaktionsgemisches unter externer Kühlung bei 30 °C gehalten wurde. Nach Beendigung der Wasserzugabe wurde für weitere 10 Minuten nachgerührt. Danach wurde ein Vakuum von 700 mbar angelegt und das Reaktionsgemisch auf eine Temperatur von 44 °C erwärmt. Sobald das Reaktionsgemisch die Temperatur von 44 °C erreicht hatte, wurden das bei der Reaktion freigesetzte Ethanol und Methanol über einen Zeitraum von 60 Minuten abdestilliert.
Die abdestillierten Alkohole wurden in einer gekühlten Vorlage aufgefangen. Danach ließ man das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abkühlen. Zu dem auf diese Weise erhaltenen Gemisch wurden dann unter Rühren 3,33 kg Hexamethyldisiloxan getropft. Es wurde 10 Minuten nachgerührt. Jeweils 100 ml des Silan-Blends wurden in eine Flasche mit 500 ml Fassungsvermögen und Schraubdeckelverschluss mit Dichtung abgefüllt.
Die Abfüllung erfolgte bei 5 °C unter normaler Umgebungsluft. Der Wassergehalt der Umgebungsluft lag bei 2,1 g/m3.
Danach wurden die verschlossenen Flaschen für 21 Tage bei 22 °C gelagert.
2. Färbung
Es wurde das folgende Färbemittel bereitgestellt (Zubereitung (B)).
Zubereitung (B)
Aus den zuvor hergestellten und gelagerten Flaschen mit Silan-Blend wurden jeweils 20 g abgewogen (Zubereitung A). Das anwendungsbereite Färbemittel wurde jeweils durch Verschüttein von 20 g der Zubereitung (A) und 100 g der Zubereitung (B) hergestellt (Schütteln für 3 Minuten). Dieses Gemisch wurde dann für 5 Minuten stehen gelassen.
Für die Anwendung wurde jeweils eine Haarsträhne (Kerling dunkelbraun) in das anwendungsbereite Färbemittel getaucht und für 1 Minute darin belassen. Danach wurde überflüssiges Mittel von jeder Haarsträhne gestreift. Dann wurde jede Haarsträhne mit Wasser ausgewaschen und getrocknet. Im Anschluss daran wurden die Strähnen visuell unter einer Tageslichtlampe bewertet. Hierbei wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung und Lagerung eines Mittels zur Behandlung von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, umfassend die folgenden Schritte:
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser,
(2) gegebenenfalls partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch,
(3) gegebenenfalls Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe,
(4) Abfüllung der Zubereitung in eine Verpackungseinheit, und
(5) Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte (1), (2), (3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3 besitzt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch das
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (I) und/oder (II) mit Wasser,
Ri R2N-L-Si(OR3)a(R4)b (l) wobei
Ri , R2 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine Ci-C6-Alkylgruppe stehen,
L für eine lineare oder verzweigte, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe steht,
R3, R4 unabhängig voneinander für eine Ci-C6-Alkylgruppe stehen,
a, für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, und
b für die ganze Zahl 3 - a steht, und
(R50)c(R6)dSi-(A)e-[NR7-(A’)]f-[0-(A”)]g-[NR8-(A”’)]h-Si(R6’)d’(0R5’)c’ (ll), wobei
R5, R5‘, R5“, R6, R6‘ und R6“ unabhängig voneinander für eine Ci-C6-Alkylgruppe stehen,
A, A‘, A“, A“‘ und A““ unabhängig voneinander für eine lineare oder verzweigte, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe stehen,
R7 und Re unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom, eine Ci-C6-Alkylgruppe, eine Hydroxy-Ci-C6-alkylgruppe, eine C2-C6-Alkenylgruppe, eine Amino-Ci-C6-alkyl- gruppe oder eine Gruppierung der Formel (III) stehen,
- (A““)-Si(R6“)d“(OR5“)c“ (III), - c, für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht,
- d für die ganze Zahl 3 - c steht,
- c‘ für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht,
- d‘ für die ganze Zahl 3 - c‘ steht,
- c“ für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht,
- d“ für die ganze Zahl 3 - c“ steht,
- e für 0 oder 1 steht,
- f für 0 oder 1 steht,
- g für 0 oder 1 steht,
- h für 0 oder 1 steht,
- mit der Maßgabe, dass mindestens einer der Reste aus e, f, g und h von 0 verschieden ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch das
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane der Formel (IV) mit Wasser,
R9Si(ORio)k(Rn )m (IV),
wobei
- Rg für eine Ci-Ci2-Alkylgruppe steht,
- Rio für eine Ci-C6-Alkylgruppe steht,
- R11 für eine Ci-C6-Alkylgruppe steht
- k für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, und
- m für die ganze Zahl 3 - k steht.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch das
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser in einem Reaktionsgefäß oder einem Reaktor, bevorzugt in einem Doppelwandreaktor, einem Reaktor mit externem Wärmeaustauscher, einem Rohrreaktor, einem Reaktor mit Dünnfilm-Verdampfer, einem Reaktor mit Fallfilmverdampfer und/oder einem Reaktor mit angeschlossenem Kondensator.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch das
(1) Mischen der organischen Ci-C6-Alkoxy-Silane mit 0,10 bis 0,80 Stoffmengenäquivalenten Wasser (S-W), bevorzugt von 0,15 bis 0,70, weiter bevorzugt von 0,20 bis 0,60 und ganz besonders bevorzugt von 0,25 bis 0,50 Stoffmengenäquivalenten Wasser,
wobei das Stoffmengenäquivalent Wasser sich berechnet nach der Formel mol (Wasser)
s-w = -— - - - - - - mol(Silane) x n(Alkoxy)
mit
S-W = Stoffmengenäquivalent Wasser
mol(Wasser) = eingesetzte Molmenge Wasser
mol(Silane) = Gesamtmolmenge der in der Reaktion eingesetzten Ci-C6-Alkoxy- Silane
n(Alkoxy) = Anzahl der Ci-C6-Alkoxygruppen pro Ci-C6-Alkoxy-Silan
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch das
(1) Mischen eines oder mehrerer organischer Ci-C6-Alkoxy-Silane mit Wasser bei einer Temperatur von 20 °C bis 70 °C, bevorzugt von 20 bis 65 °C, weiter bevorzugt von 20 bis 60 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 55 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 50 °C und ganz besonders bevorzugt von 20 bis 45 °C.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die
(2) partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch bei einer Temperatur von 20 °C bis 70 °C, bevorzugt von 20 bis 65 °C, weiter bevorzugt von 20 bis 60 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 55 °C, noch weiter bevorzugt von 20 bis 50 °C und ganz besonders bevorzugt von 20 bis 45 °C.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die
(2) partielle oder vollständige Entfernung der durch die Reaktion in Schritt (1) freigesetzten Ci-C6-Alkohole aus dem Reaktionsgemisch mittels Destillation bei einem Druck von 10 bis 900 mbar, weiter bevorzugt von 10 bis 800 mbar, noch weiter bevorzugt von 10 bis 600 mbar und ganz besonders bevorzugt von 10 bis 300 mbar.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die
(3) Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe aus der Gruppe der Lösungsmittel, der Polymere, der oberflächenaktiven Verbindungen, der farbgebenden Verbindungen, der Fettkomponenten, der pH-Regulatoren, der Parfüme, der Konservierungsmittel, der Pflanzenextrakte und der Proteinhydrolysate.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die
(3) Zugabe eines oder mehrerer kosmetischer Inhaltsstoffe aus der Gruppe aus
Hexamethyldisiloxan, Octamethyltrisiloxan, Decamethyltetrasiloxan, Hexamethylcyclotrisiloxan, Octamethylcyclotetrasiloxan und/oder
Decamethylcyclopentasiloxan.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch die
(4) Abfüllung der Zubereitung in einen Schraubdeckelbehälter mit Dichtung, eine Flasche, eine Tube, einen Tiegel, eine Dose, ein Sachet, einen Aerosol-Druckbehälter, einen Non-Aerosol-Druckbehälter, einen Kanister oder einen Hobbock.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , gekennzeichnet durch die
(5) Lagerung der Zubereitung in der Verpackungseinheit für einen Zeitraum von mindestens 8 Tagen, bevorzugt von mindestens 10 Tagen, weiter bevorzugt von mindestens 14 Tagen und ganz besonders bevorzugt von mindestens 21 Tagen.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Schritte (1), (2), (3), (4) und/oder (5) unter einer Atmosphäre erfolgt, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 8 g/m3, bevorzugt weniger als 6 g/m3, weiter bevorzugt weniger als 4 g/m3, noch weiter bevorzugt weniger als 2 g/m3, und ganz besonders bevorzugt weniger als 1 g/m3 besitzt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (4) und/oder der Schritt (5) unter einer Atmosphäre erfolgen, die einen Wasserdampfgehalt von weniger als 10 g/m3, bevorzugt weniger als 8 g/m3, weiter bevorzugt weniger als 6 g/m3, noch weiter bevorzugt weniger als 4 g/m3, noch weiter bevorzugt weniger als 2 g/m3 und ganz besonders bevorzugt weniger als 1 g/m3 besitzt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (4) und/oder der Schritt (5) unter einer Atmosphäre aus Luft erfolgen, wobei die Luft eine relative Luftfeuchte von weniger als 50 % (gemessen bei 20 °C und einem Druck von 1 1013,25 hPa), bevorzugt von weniger als 40 %, weiter bevorzugt von weniger als 30 %, noch weiter bevorzugt von weniger als 20 % und ganz besonders bevorzugt von weniger als 10 % besitzt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (4) und/oder der Schritt (5) unter einer Atmosphäre aus Schutzgas erfolgen, wobei das Schutzgas ausgewählt ist aus der Gruppe aus Stickstoff, Argon, Helium, Kohlenstoffdioxid und Krypton.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt (4) und/oder der Schritt (5) unter einem verminderten Druck von 50 bis 800 mbar, bevorzugt von 50 bis 600 mbar, weiter bevorzugt von 50 bis 400 mbar und ganz besonders bevorzugt von 50 bis 200 mbar erfolgen. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zur Färbung von keratinischem Material, zur Pflege von keratinischem Material oder zur Formveränderung von keratinischem Material hergestellt und gelagert wird.
19. Mittel zur Behandlung von keratinischem Material, umfassend eine Zubereitung in einer Verpackungseinheit, die nach dem Verfahren hergestellt wurde, das in den Ansprüchen 1 bis 17 beschrieben ist.
20. Mehrkomponenten-Verpackungseinheit (Kit-of-parts) zum Färben von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, welche getrennt voneinander konfektioniert
- eine erste Verpackungseinheit enthaltend eine kosmetische Zubereitung (A) und
- eine zweite Verpackungseinheit enthaltend eine kosmetische Zubereitung (B) umfasst, wobei
- die kosmetische Zubereitung (A) in der ersten Verpackungseinheit nach dem Verfahren hergestellt wurde, das in den Ansprüchen 1 bis 17 beschrieben ist, und
- die kosmetische Zubereitung (B) mindestens eine farbgebende Verbindung aus der Gruppe der Pigmente, der direktziehenden Farbstoffe und/oder der Oxidationsfarbstoffvorprodukte enthält.
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