TWI756913B

TWI756913B - 染髮劑組成及其商品化染髮劑配方

Info

Publication number: TWI756913B
Application number: TW109139259A
Authority: TW
Inventors: 陳文章; 王承威; 劉俊業; 楊婷淇
Original assignee: 國立臺北科技大學
Priority date: 2020-11-11
Filing date: 2020-11-11
Publication date: 2022-03-01
Also published as: TW202218653A

Abstract

本發明提供一種染髮劑組成及其商品化染髮劑配方，其中，該染髮劑組成包括選自阿魏酸、沒食子酸或兒茶酚且濃度為20至30mM的植物酚酸、漆酶及溶劑，以及選自氯化鐵、氯化鈣或硫酸鋁的金屬媒染劑；該商品化染髮劑配方包括前述染髮劑組成以及增稠劑。藉此，以漆酶催化天然植物酚酸後製備成第一染劑，再結合金屬媒染劑作為第二染劑，經由調整酚酸成分與金屬成分的比例，使第一染劑與第二染劑螫合顯色，達到提供一種天然且顏色多元持久的染髮劑，同時改善市售染髮劑傷害毛髮又汙染環境的問題。

Description

染髮劑組成及其商品化染髮劑配方

本發明有關於染髮劑，特別是指基於天然成分的染髮劑組成及其商品化染髮劑配方。

永久性染髮劑通常分為兩部分：第一部分為染料前體(中間體(primary intermediates)和偶合劑)加鹼液(通常為氨水，本發明以乙醇胺替代)；第二部分為氧化劑雙氧水。

前述永久性染髮劑的運作原理是先讓染料前體利用已被鹼液打開的毛鱗片滲透進入皮質中，再用雙氧水的強氧化性啟動化學反應，使中間體(primary intermediates)氧化與偶合劑偶合在頭髮中形成大分子量的分子，確保其不會被洗髮精洗掉。

目前市售染髮劑多數是以過氧化氫為調解劑以及氧化劑，氧化對苯二胺(PPD)、4-氨基苯酚(PAP)或是苯的芳香族化合類造成不同顏色的產生，再利用氨水成為鹼性的環境使偏酸性的頭髮能夠把毛鱗片打開而進行染色，而此過程所利用到的成份皆會對消費者的身體造成無法抹滅的傷害，特別在PPD、PAP或是苯的芳香族化合類容易造成致癌性、過敏性等問題。

為了克服前述非天然染髮劑的使用問題，另發展出一種天然的植物染，常見於植物染的染料有指甲花、蓼藍、咖啡或茶，但是使用純粹的天然植物染料來染髮其實是不能持久的，染料只會附著在毛鱗片外面，經不起多次的洗髮，最多兩三周就會褪色。是以，若一般市售的「植物染」染髮產品的效果可以撐幾個月，代表這些染髮產品還是添加了氨水、過氧化氫此等具有刺激性以及破壞性物質，才能撐開毛鱗片並把原來髮色漂白達到染色持久之效果。

然而，目前已知的天然染劑均面臨到相同的問題，即染色時間長、耐皂洗能力弱、顏色飽和度低且多樣性不比合成染劑；此外，在染色效果的部分，市售標榜天然染劑為了促進染色效果需要再額外添加別種化學物質，使得染劑的刺激性增加；且市售天然染劑受限於原料的關係導致其顏色的多樣性不佳，不如以化學物質調製的染劑擁有較多元的顏色。

由上可知，在考慮對人體影響的基礎上，習知天然染髮劑成分存在染色效果及顏色多元程度相當受限的技術問題，是以，為克服上述技術問題，本發明之目的在於提供一種染髮劑組成及其商品化染髮劑配方，透過漆酶催化天然植物酚酸後製備成第一染劑，再結合金屬媒染劑作為第二染劑，經由調整酚酸成分與金屬成分的比例，使第一染劑與第二染劑螫合顯色，藉此，利用添加天然成分降低染髮劑對人體的影響程度，同時能經由簡單比例調整而顯現多元的染髮顏色供使用者選擇，達到提供一種天然且顏色多元持久的染髮劑，同時改善市售染髮劑傷害毛髮又汙染環境的問題。

緣是，為達上述目的，本發明所提供一種染髮劑，其包括：植物酚酸染劑，包括植物酚酸、漆酶及溶劑；其中，該植物酚酸於該植物酚酸染劑中的濃度為20至30mM，該植物酚酸係選自阿魏酸、沒食子酸或兒茶酚；該漆酶的添加量為每100mL溶劑中添加0.1g漆酶；該溶劑係濃度為0wt%至75wt%的乙醇水溶液；以及金屬媒染劑，係選自氯化鐵、氯化鈣及硫酸鋁中一種。

本發明另提供一種商品化染髮劑配方，其包括：如前所述之染髮劑組成以及增稠劑，該增稠劑選自果膠、阿拉伯膠、明膠、羥乙基纖維素(Hydroxyethyl Cellulose，HEC)中的一種或其組合。

較佳地，該商品化染髮劑配方中還包括選自十六烷基三甲基溴化銨或TWEEN 80的界面活性劑。

綜上，本發明透過植物酚酸(阿魏酸、沒食子酸、兒茶酚)與金屬媒染劑(氯化鈣、氯化鐵、硫酸鋁)做不同組合反應，以形成不同的螫合物，實現增加顏色多樣性之目的。其中，金屬媒染劑中的金屬螫合物也能與頭髮蛋白質上配體做鍵結，除了增加耐皂洗能力，也縮短了染色時間。

此外，本發明染髮劑藉由調整顯色與染色環境以獲得所需的最佳染色條件，再以增稠劑(阿拉伯膠、明膠)增加其黏度，使本發明染髮劑能夠達到商品應用的程度；其中，增稠劑的添加比例以黏度增加但不影響染色為原則，且較佳能於增稠同時輔助染劑上色。

有關於本發明為達成上述目的，所採用之技術、手段及其他功效，茲舉較佳可行實施例並配合圖式詳細說明如後。

為利於對本發明的瞭解，以下結合實施例進行說明。

本發明提供一種基於天然成分的染髮劑組成，其包括植物酚酸染劑及金屬媒染劑。其中，該植物酚酸染髮劑係以漆酶對植物酚酸進行催化反應製得；該植物酚酸係選自阿魏酸、沒食子酸及兒茶酚中的一種；該金屬媒染劑係選自氯化鐵(FeCl₃)、氯化鈣(CaCl₂)及硫酸鋁(Al₂(SO₄)₃)中的一種。

具體地，該染髮劑組成包括植物酚酸染劑，包括植物酚酸、漆酶及溶劑；其中，該植物酚酸於該植物酚酸染劑中的濃度為20至30mM，該植物酚酸係選自阿魏酸、沒食子酸或兒茶酚；該漆酶的添加量為每100mL溶劑中添加0.1g漆酶；該溶劑係濃度為0wt%至75wt%的乙醇水溶液；以及金屬媒染劑，係選自氯化鐵、氯化鈣及硫酸鋁中一種。

於本發明實施例中，所使用的植物酚酸特性說明如後：阿魏酸，4-羥基3-甲氧基肉桂酸，Ferulic acid，C₁₀H₁₀O₄，分子量：194.19，粉末狀。沒食子酸，3,4,5-三羥基苯甲酸，Gallic acid，C₇H₆O₅，分子量：170.12，粉末狀。兒茶酚，鄰苯二酚，Catechol，C₆H₆O₂，分子量：110，粉末狀。

於本發明實施例中，所使用的漆酶特性說明如後：漆酶(Laccase，p-diphenol oxidase，EC 1.10.3.2)屬於銅藍氧化酶，以單體糖蛋白的形式存在，本發明使用粉末狀漆酶。漆酶是一種銅蛋白質，藍色，分子量約12萬，含4原子銅，可被CN^-1抑制。漆酶可以氧化多酚物質，促進苯酚和二元胺的甲氧基取代，氧化幾乎所有具有p-多酚相似結構的底物。漆酶在自然界中的作用涉及合成和降解反應，漆酶能催化以酚為底物的化合物(包括phenols,diphenols,methoxysubstituted phenols,phenolic,and alkyl amines)與相應的自由基結合，從說產生水為唯一的副產物，所以漆酶被視為綠色的催化劑，是不會產生污染環境的副產物。

如下列反應式(I)，顯示漆酶的催化機制是從反應底物中抓取單電子讓化合物變成能反應的自由基，該些自由基形成如前所述的中間體，透過進行偶聯反應以生成二聚、低聚、聚合或交叉偶聯產物。

其中，(a)漆酶催化底物氧化成自由基； (b)自由基經過氧化偶合形成二聚體；(c)在進一步的偶合產生聚合物；(d)與非漆酶催化物產生交叉偶聯物。

漆酶的來源非常廣泛且天然，存在於多種植物、真菌及部分細菌和昆蟲之中；其中，漆酶是以單醣蛋白質存在，所以pH值和溫度都對漆酶活性有一定程度的影響，多數真菌漆酶適合的溫度在20~50℃；而pH值則是在3~6之間。

如下列反應式(Ⅱ)，顯示阿魏酸在漆酶催化後形成的自由基及其共振結構。

如下列結構式(I)至結構式(Ⅵ)，顯示阿魏酸以其反應式(Ⅱ)中的三種不同形式之自由基之間互相結合形成的常見六種聚合物，該六種聚合物型態能透過聚合都加其共軛系統的長度，藉此由原本透明無色的阿魏酸水溶液轉為吸收可見光呈現橘紅色的溶液，從而能進一步作為染料使用。

結構式(I)至結構式(Ⅵ)

如下列反應式(Ⅲ)，顯示沒食子酸在漆酶催化後形成的自由基及其共振結構。沒食子酸水溶液聚合後會轉為吸收可見光產生墨綠色的顏色。

如下列反應式(Ⅳ)，顯示兒茶酚在漆酶催化後形成的自由基及其共振結構。兒茶酚透過漆酶的催化反應後會產生三種共振結構，後再聚合產生水溶液為灰黑色的顏色。

反應式(Ⅳ)，其中，Lac_ox表示受到氧化的漆酶，Lac_ed表示受到還原的漆酶，M_ox表示受到氧化的介體，此處介體指兒茶酚，M_red表示受到還原的介體，此處介體指兒茶酚。

於本發明實施例中，當植物酚酸為阿魏酸時，其係以25wt%至 75wt%的乙醇水溶液作為溶劑；較佳地，乙醇水溶夜的濃度為25wt%、50wt%及75wt%。當植物酚酸為沒食子酸時，其係以不含乙醇成分純水(0wt%乙醇溶液)作為溶劑。當植物酚酸為兒茶酚時，其係以不含乙醇成分的純水(0wt%乙醇溶液)作為溶劑。

媒染劑是能提供染料與頭髮之間交互作用的輔助劑，以使染料更穩定依附在頭髮上，增加耐皂洗與耐光照能力，同時不同的媒染劑成分也會與染料形成不一樣的顏色，本發明媒染劑增加分子間交互作用機制為金屬螫合物；具體地，金屬螫合物是在染劑中加入金屬鹽與染劑反應形成的，由於天然染劑通常含有羥基或羧基能夠跟金屬離子形成配位鍵進而產生結構更複雜的螫合物，也藉由金屬離子作為纖維或頭髮與染劑分子之間的橋樑，增加兩者之間的鍵結，所以有優異的色牢度特性，也能有效縮短染色時間。

於本發明實施例中，該金屬媒染劑與該植物酚酸染劑的重量比為1：50~1：100。較佳地，金屬媒染劑與植物酚酸染劑的重量比為1：100；例如，5g顯色的植物酚酸中加入0.05克之金屬媒染劑。然而，應被理解的是，於本發明實施例中，由於不同的植物酚酸染劑與金屬媒染劑組成出的成分及比例會顯現出不同的染色效果，因此，在本發明中，金屬媒染劑與該植物酚酸染劑的混合比例是根據實際所需要的顏色進行調配。

由於前述染髮劑的組成配方中，植物酚酸染劑及金屬媒染劑皆以水溶液或乙醇水溶液為主，造成染髮劑的黏度在實用上的不足，是以，本發明染髮劑另提供一種商品化染髮劑配方，其係於前述染髮劑組成配方的基礎上添加增稠劑(阿拉伯膠、明膠)，以令本發明染髮劑能夠被均勻地塗敷並停留在毛髮上，達到良好的染色效果。

於本發明實施例中，本發明染髮劑添加的增稠劑是選自果膠、阿拉伯膠、明膠、羥乙基纖維素(Hydroxyethyl Cellulose，HEC)中的一種或其組合；較佳是選自果膠、阿拉伯膠、明膠中的一種或其組合；更佳為明膠、阿拉伯膠中的一種或其組合；最佳為明膠與阿拉伯膠之組合，利用明膠提高染色飽合度配合利用阿拉伯膠提高染髮劑的黏度。

進一步地，為使增稠劑更好地與前述本發明染髮劑相溶為一相，以使染髮劑增稠至具有較佳的黏度，實現穩定塗敷於毛髮上之目的，本發明商品化染髮劑配方中較佳還包括界面活性劑，以令增稠劑與染髮劑相溶為一相。具體地，該界面活性劑可選自十六烷基三甲基溴化銨、TWEEN 80；選自十六烷基三甲基溴化銨較佳。

具體地，本發明的商品化染髮劑配方包括由植物酚酸染劑及金屬媒染劑調製成的染髮劑以及添加物增稠劑、界面活性劑，其中，以該商品化染髮劑配方的總重量百分比(wt%)計算，該植物酚酸染劑佔84.477至84.516wt%，該金屬媒染劑佔0.853至0.854wt%，該增稠劑佔14.43至14.54wt%，該界面活性劑佔0.13至0.2wt%。又，以增稠劑總重的重量百分比(100wt%)計算，該增稠劑包括91.95至90.9wt%的阿拉伯膠以及8.05至9.1wt%的明膠。

較佳地，本發明商品化染髮劑配方兼具染色性能與黏度的較佳配比為：13.33wt%的阿拉伯膠、1.17wt%的明膠、0.13wt%的十六烷基三甲基溴化銨、84.516wt%的植物酚酸染劑(20mM阿魏酸溶液)與0.854wt%的金屬媒染劑(氯化鈣)。

以上說明了本發明染髮劑組成及其商品化染髮劑配方，以下說明其使用方法。

本發明染髮劑組成使用時的環境條件包括：染劑濃度調製：將粉末狀的植物酚酸、漆酶溶於溶劑中以形成植物酚酸染劑，再加入適量金屬媒染劑，以製得本發明的染髮劑；其中，漆酶以每100mL的溶劑(純水或乙醇溶液)中含有0.1g的濃度比例添加於植物酚酸染劑中，植物酚酸以20mM至30mM的濃度比例添加於植物酚酸染劑中。

溫度：室溫(約25℃)至45℃。

染色時間：0.5小時至2小時。

pH值：4至9。

為避免染色頭髮的染色效果受原有髮色影響，本發明染髮劑組成使用時，較佳經過前處理程序後進行染色。具體地，所述前處理程序的方法步驟包括：漂髮步驟：提供漂粉及雙氧乳，將前述兩者混合後均勻塗敷於毛髮表面，以去除毛髮中的麥拉寧色素(melanin)達到漂白目的；毛鱗片打開步驟：提供鹼液，將漂髮後的毛髮塗敷鹼液，以使毛髮表面的毛鱗片與鹼液反應呈現張開狀態。

於本發明實施例中，該鹼液較佳為乙醇胺，以降低對人體皮膚的刺激。

進一步地，由於毛髮前處理程序中使用的鹼液(乙醇胺)同樣存在黏度不高難以停留在毛髮上的問題，故於本發明實施例中，可使用但不限於阿拉伯膠與明膠來增稠以達到能實際應用之黏度，而乙醇胺與阿拉伯膠、明膠能均勻混合因此不須添加界面活性劑。具體地，透過將毛髮增稠過後的乙醇胺塗敷於毛髮上30分鐘，之後用清水清洗毛髮後，塗敷本發明商品化染髮劑配方，在45℃的環境下染色1小時，染色完成後水洗烘乾。

於本發明實施例中，前述前處理鹼液的增稠配方包括增稠劑及鹼液，其中，該增稠劑較佳為阿拉伯膠及明膠之組合，該鹼液較佳為乙醇胺，以前處理鹼液的總重量百分比計算，阿拉伯膠佔7.5wt%，明膠佔1.5wt%，乙醇胺佔91wt%。

接著，根據所需要的顏色，選擇適當的植物酚酸，在純水或乙醇水溶液中以漆酶催化之。具體的步驟包括：配製步驟：取植物酚酸粉末(阿魏酸、沒食子酸或兒茶酚)加入到漆酶溶液(0.1g漆酶/100mL 0wt%~75wt%乙醇水溶液)中；催化顯色步驟：包括在pH值=4，30℃的條件下，超音波震盪槽中震盪1hr後，調整pH值至8，繼續震盪1hr後完成顯色，製得植物酚酸染劑；染色步驟：在植物酚酸染劑中加入0.05g金屬媒染劑(氯化鈣、氯化鐵、硫酸鋁)使兩者螫合後，將染髮劑塗敷於毛髮進行30分鐘的染色；清洗步驟：將染色完成的毛髮進行水洗、烘乾。

於本發明實施例中，烘乾後的染色毛髮係利用桌上型色差儀測量染色結果，本發明以CIE L*a*b*色度空間的相關參數值(如L*值、a*值、b*值)來描述製得之染髮劑所染出的髮色。所述CIE L*a*b*(CIELAB)是慣常用來描述人眼可見的所有顏色的最完備的色彩模型。該色彩模型是為這個特殊目的而由國際照明委員會(Commission Internationale del'Eclairage的首字母是CIE)提出的。其中，L、a和b後面的星號(*)是全名的一部分，L*、a*和b*是用於描述此系統的重要參數，其係三個基本坐標表示顏色的亮度(L*，L*=0生成黑色而L*=100指示白色)，它在紅色/品紅色和綠色之間的位置(a*負值指示綠色而正值指示品紅)和它在黃色和藍色之間的位置(b*負值指示藍色而正值指示黃色)。

於本發明實施例中，以CIE L*a*b*色度空間表示該商品化染髮劑配方染出的顏色時，L*值為52.94至70.22，a*值為15.62至43.6，b*值為59.45至74.08。具體地，如表1所示，顯示本發明實施例1至實施例9的Lab值。

表1的實施例1至實施例9的製備方法步驟包括：配製步驟：提供漆酶及溶劑，在每100mL的溶劑中添加0.1g的漆酶以形成漆酶溶液；取阿魏酸、沒食子酸、兒茶酚中的一種植物酚酸加入到漆酶溶液；其中，植物酚酸染劑中的植物酚酸濃度為20mM，當加入阿魏酸時，該溶劑為50wt%的乙醇水溶液，當加入沒食子酸或兒茶酚時，該溶劑為純水；催化顯色步驟：將配製步驟中獲得的溶液，在pH值=4，溫度30℃ 的環境條件下，以超音波震盪槽中震盪1hr後，調整pH值至8，再繼續震盪1hr後完成顯色，製得植物酚酸染劑；染色步驟：在5g植物酚酸染劑中加入0.05g選自氯化鈣、氯化鐵、硫酸鋁中的一種金屬媒染劑，使植物酚酸染劑與金屬媒染劑螫合後，將染髮劑塗敷於毛髮進行30分鐘的染色；清洗步驟：將染色完成的毛髮進行水洗、烘乾。

由上列表1可知，使用相同的酚酸與不同的金屬鹽可以反應顯現出不同的顏色，達到提供一種具有顏色多樣性的天然染髮劑。其中，表1顯示實施例1至實施例3的L*值較實施例4至實施例9的L*值更小。比對表1數據可知，加入氯化鐵後，阿魏酸的色相h°值為64.51顯現出棕色，沒食子酸的色相h°值為313.25顯現出非常深的紫色，兒茶酚的色相h°值為128.56顯現出深綠色；加入氯化鈣後，沒食子酸和兒茶酚顯現出相當接近的棕色，而阿魏酸顯現出橘色且b*值高達69.03，顏色飽和度高；加入硫酸鋁後，阿魏酸與沒食子酸的顏色亮度提升形成橘黃色與淺棕色，兒茶酚的亮度下降形成帶有點綠的棕色。整體而言，加入氯化鐵螫合後，染髮劑顯現的顏色會加深，加入硫酸鋁螫合則會使顯現的顏色亮度提升且b*值上升，加入氯化鈣螫合則會使a*值、b*值上升。在實施例1至實施例9的組合中，實施例4(阿魏酸/氯化鈣)、實施例7(阿魏酸/硫酸鋁)顯現出目前市面少見的黃橘色。

如下表2，顯示本發明商品化染髮劑配方中添加不同增稠劑的實施例Lab值及色差值(△E*)。表2實施例的商品化配方中包括0.5g至19.5g的前述染髮劑以及0.5g至19.5g的增稠劑，將前述染髮劑與增稠劑以磁石攪拌器均勻混合溶解後調配成總重為20g的商品化染髮劑配方，該商品化染髮劑配方在常溫下染髮30分鐘，完成後水洗烘乾，利用桌上型色差儀測量其Lab值與△E*數據。

由上表2可知，明膠是能增稠也能增加染色的增稠劑，明膠能增加染色後顏色的飽和度，尤其是a*值的部分與下降亮度，因此加入明膠後的染髮劑具有最大色差值(△E*)61.39高於未增稠染髮劑之色差值46.8；然而，明膠在遇到低溫或加入量過多時容易結成果凍狀，導致染髮劑無法使用，所以明膠於染髮劑的添加比例應適量。而加入HEC(羥乙基纖維素)能良好的增加染髮劑的黏度也不會因為溫度低而結塊，但是會阻礙染色，由表2可知，加入HEC的染髮劑具有最低色差值25.3，顏色的飽和度(a*值、b*值下降)也受到不好的影響。果膠的增稠效果不明顯，且對染色的影響也無明顯幫助，且在增加果膠以提高增稠效果時，果膠所需添量過多導致染髮劑所佔比例下降而影響染色。阿拉伯膠也能稍微增加染色之色差值，相較於未增稠染髮劑的色差值增加了6.2，且在經過一次皂洗後，加入阿拉伯膠的色差值下降幅度小，顯示其色牢度較佳，其係由於阿魏酸會與阿拉伯膠產生交聯反應從而增加鍵結能力並提高色牢度。而其黏度適當不會有加入太多導致結塊的行為還能保持其流動性，適合調整黏度。

前述色牢度(color fastness)是指在外部因素的影響下能保持原本顏色的能力，色牢度的種類有很多種，主要是探討顏色對什麼方式的衰退而做分類，本發明是透過皂洗實驗為主來判斷色牢度的優劣，並以K/S來作為量化的指標。

於本發明實施例中，是以十二烷基硫酸鈉作為洗滌劑，其係常用於洗髮精的成分；具體的色牢度試驗方法步驟包括：皂洗步驟：將染色完成的毛髮浸入濃度為0.1M的洗滌劑中，再利用磁石攪拌器以600rpm的轉速進行皂洗30分鐘；烘乾步驟：將完成皂洗步驟的毛髮取出烘乾；檢測步驟：將烘乾的毛髮，以X-Rite分光儀器測出K/S值(即著色力，其中，K是吸收係數(absorption coefficient)，S是散射係數(scattering coefficient))，透過觀察其讀值的變化來判斷其色牢度；若K/S值較小則耐皂洗色牢度弱，若K/S值較大則耐皂洗色牢度強。

如表1的Lab值顯示實施例4(阿魏酸/氯化鈣)、實施例7(阿魏酸/硫酸鋁)的組成配比能顯現出目前市面少見的黃橘色，又，阿魏酸難以和純水良好地溶成一相，故本發明染髮劑組成在植物酚酸選擇阿魏酸時，使用乙醇水溶液作為植物酚酸染劑的溶劑，然而乙醇會抑制漆酶的催化反應導致染髮劑的染色效果不佳。

是以，如下表3，顯示用純水與25wt%、50wt%、75wt%乙醇水溶液作為20mM阿魏酸之溶劑進行1小時漆酶催化反應後，調至pH8再顯色1小時，與表1的實施例1至9的製備方法一致，固定在5g顯色好的植物酚酸染劑(20mM阿魏酸溶液)中加入0.05g之氯化鈣，再放入頭髮染30分鐘，以獲得植物酚酸染劑在不同溶劑之實施例下的Lab值、色差值(△E*值)。

由表3的Lab值可知，乙醇濃度越高染色後的L*值降低顏色加深、a*值、b*值均越來越大顏色得飽和度上升使得△E*值越高，可見用純水當溶劑不能良好進行催化反應，因為漆酶行催化反應是均相催化，一定要在能溶解阿魏酸的溶劑環境才行。而50wt%與75wt%乙醇水溶液數值接近就是已經到達最大值因為再繼續增加乙醇濃度至96wt%已無法顯色。而75wt%乙醇水溶液有一個問題就是其揮發性較高，常常在震盪時揮發掉溶劑使得阿魏酸析出，故阿魏酸較佳以50wt%乙醇水溶液作為溶劑。

由於在植物酚酸染劑中添加金屬媒染劑後會造成整體pH值下降而影響染色效果，是以，本發明在染髮劑組成使用時，需要在催化顯色步驟中先調整植物酚酸染劑至pH值為4，再調整pH值至8。於本發明實施例中，較佳使用酸液(可選擇醋酸或磷酸)和氫氧化鈉調整pH值。

如下表4，顯示本發明染髮劑組成以表1的實施例4(20mM阿魏酸/50wt%乙醇水溶液/0.05g氯化鈣)的配比基礎上，獲得染髮劑組成在不同pH值的環境中常溫染色30分鐘之實施例下的Lab值、色差值(△E*值)與著色力(K/S值)；接著，以前述色牢度試驗方法步驟判斷pH值與染色效果之關係。

由表4可知，由於pH值改變也會使染劑顏色受到改變，隨著pH值由5上升至8，本發明染髮劑逐漸從黃轉為橘紅色且亮度降低，除了因為共軛系統的變色情形還有pH值也主導了頭髮毛鱗片的開關，一般而言頭髮遇酸毛鱗片會關閉；遇鹼則是會張開，因此需要在前述催化顯色步驟的最後調整植物酚酸染劑至鹼性；據上顯示調高pH值，能使染劑顏色變深、增加飽和度，從而提高毛髮的染髮效果。然而，由表4可發現，毛髮染色後的顏色L*值從pH5的71.67下降到pH8 的58.04，但在pH9時些微上升至63.8；b*值也發生類似的現象，從pH5的49.98上升到pH8的61.83；此外，在pH9時，b*值下降到59.35，且因為a*值的上升，使pH9的△E*值為最高值，但僅比pH8的△E*值高出0.57，而染劑顏色在pH9時卻是比pH8還深。

然而在經過一次皂洗後發現pH9染出的毛髮顏色L*值大幅的上升，a*值、b*值也下降，尤其是a*值掉到-3.95，導致△E*下降到30.34。由表4能看到在pH9環境下，皂洗前後的△E*值變動最大，而在pH8環境下，皂洗前後的△E*值幾乎不變，在酸性條件下(pH值小於7)，則是△E*值均偏低而不利於染色。由K/S值的角度來判斷時，由表4也很清楚看到pH8環境下擁有最大的K/S值，表示其色牢度最佳著色的效果最好，而pH9環境下雖然染色時擁有最大色差，但耐皂洗能力差，經一次皂洗後，K/S值僅剩1.948，比酸性下染色還低：據上可知鹼性太高會影響染劑的分散性，可能是因為染劑聚集嚴重導致染料分子只停留在表皮無法滲透進入頭髮之中，才會因為皂洗而輕易脫落。

如下表5，顯示本發明染髮劑組成在表1的實施例7(20mM阿魏酸/50wt%乙醇水溶液/0.05g硫酸鋁)的配比基礎上，獲得染髮劑組成在不同pH值的環境中常溫染色30分鐘之實施例下的Lab值、色差值(△E*值)與著色力(K/S值)；接著，以前述色牢度試驗方法步驟判斷pH值與染色效果之關係。

由表5可知，以硫酸鋁媒染能發現其L*值與b*值均比用氯化鈣媒染來的高，表示其亮度高且黃色突出，但其a*值均偏低，故加總起來，其△E*值都會相對低，而與添加氯化鈣、pH8環境下染色的條件相比，雖然氯化鈣配方的b*值為61.83低於硫酸鋁配方在pH5~8環境下染色的b*值，但氯化鈣配方(pH8)經皂洗後升高至73.91，顯現的黃色比硫酸鋁媒染更加突出，表示用氯化鈣配方也能做出相近之顏色。其中，鋁媒染的優點是其對pH值不敏感、能穩定染劑不受酸鹼的影響而變色，由表5的色差值(△E*)可知不同條件之pH值染色後顏色都十分相近，經過一次皂洗才能觀察到其顏色染上去的程度，△E*值隨pH值上升，但△E*值的最高值為36.45(pH8)，並在pH9時下降至30.52；此外，由K/S值的變化可知，雖然硫酸鋁媒染的著色力也是相當的一致，最大在pH7時為4.467，但均遠遠不及氯化鈣媒染的13.565(pH8)。整體而言，氯化鈣媒染對pH敏感容易因酸鹼的改變影響染色，但在適當之條件下能夠有良好染色效果與色牢度。而硫酸鋁媒染較不受酸鹼時之影響但其染色效果與色牢度均不及氯化鈣媒染，所以在商品化的配方中，氯化鈣是較佳的選擇，但要控制在適當之環境下才能更加發揮其染色效果。

如下表6，顯示本發明染髮劑組成在表1的實施例4(20mM阿魏酸/50wt%乙醇水溶液/震盪1小時/氯化鈣)的配比基礎上，獲得染髮劑組成在不同金屬媒染劑添加量以常溫染色30分鐘後獲得的Lab值、色差值(△E*值)與著色力(K/S值)；其中，該金屬媒染劑的添加量為0.025g、0.05g、0.075g或0.1g，該植物酚酸染劑為5g；在染色前先將植物酚酸染劑的pH值用氫氧化鈉調至8，再塗敷於毛髮上進行30分鐘的染色，染色後取出水洗再烘乾，利用桌上型色差儀測量其Lab值與K/S值。

由表6可知，染色的部分可以看到，加入0.05g的氯化鈣配方，在一次皂洗後能夠染出L*值最低、a*值最高、b*值相對低的顏色。由表6的△E*值可知，除了添加0.025g氯化鈣的染劑以外，其他的△E*值均非常接近，可能是因為0.025g之添加過於微量，提升效果比較差。而經過一次皂洗這四組配方的a*值直接下降到2~3之間表示其紅色色素難以保留，而b*值是添加0.05g氯化鈣的染劑之下幅度最少，皂洗一次的△E*跟K/S值所呈現之趨勢一樣，都是從0.025g到0.05g緩緩上升，在 0.05g到0.1g漸漸下降，這也表明了添加0.05g的染劑之色牢度與著色力勝過其他配方。這實驗也證明了媒染劑雖然是能夠幫助染色增加染料與頭髮間之鍵結且增加色牢度，但不是加入越多越好，太多反而也會不利於染色。

如下表7、表8，顯示本發明商品化染髮劑配方中添加相同增稠劑組成配比及不同界面活性劑組成配比之實施例(表7，配方(a)、配方(b))及其Lab值、色差值(△E*值)與著色力(K/S值)(表8)。

由表7、表8可知，配方(a)的顏色較配方(b)更加飽和，經過一次皂洗過後配方(a)的a*值仍保留21.06可是配方(b)的a*值幾乎歸零，從△E*值來看，不論有無經過皂洗都是配方(a)高過配方(b)，再搭配K/S值之比較，顯示配方(a)之色牢度比較好。綜上，界面活性劑較佳選擇十六烷基三甲基溴化銨。

Claims

一種染髮劑組成，包括：植物酚酸染劑，包括植物酚酸、漆酶及溶劑；其中，該植物酚酸於該植物酚酸染劑中的濃度為20至30mM，該植物酚酸係選自阿魏酸、沒食子酸或兒茶酚；該漆酶的添加量為每100mL溶劑中添加0.1g漆酶；該溶劑係濃度為0wt%至75wt%的乙醇水溶液；以及金屬媒染劑，係選自氯化鐵、氯化鈣及硫酸鋁中一種；增稠劑，係選自果膠、阿拉伯膠、明膠、羥乙基纖維素中的一種或其組合；其中，該金屬媒染劑與該植物酚酸染劑的重量比為1：50~1：100。
如申請專利範圍第1項所述之染髮劑組成，其中，該植物酚酸為阿魏酸時，其係以25wt%至75wt%的乙醇水溶液作為溶劑。
如申請專利範圍第1項所述之染髮劑組成，其中，該植物酚酸為沒食子酸時，其係以不含乙醇成分純水作為溶劑。
如申請專利範圍第1項所述之染髮劑組成，其中，該植物酚酸為兒茶酚時，其係以不含乙醇成分的純水作為溶劑。
一種商品化染髮劑配方，包括：植物酚酸染劑，包括阿魏酸、漆酶及溶劑；其中，該阿魏酸於該植物酚酸染劑中的濃度為20至30mM；該漆酶的添加量為每100mL溶劑中添加0.1g漆酶；該溶劑係濃度為25wt%至75wt%的乙醇水溶液；以及金屬媒染劑，係氯化鈣；增稠劑，係包括阿拉伯膠及明膠之組合；其中，以商品化染髮劑配方的總重量百分比計算，其組成配比包括，植物酚酸染劑，84.477至84.516wt%；金屬媒染劑，0.853至0.854wt%；增稠劑，14.43至14.54wt%；其中，以增稠劑總重的重量百分比計算，增稠劑包含91.95至90.9wt%的阿拉伯膠以及8.05至9.1wt%的明膠。
如申請專利範圍第5項所述之商品化染髮劑配方，其中，該配方還包括界面活性劑，該界面活性選自十六烷基三甲基溴化銨或TWEEN 80；以該商品化染髮劑配方的總重量百分比(wt%)計算，該界面活性劑佔0.13至0.2wt%。
如申請專利範圍第6項所述之商品化染髮劑配方，其中，以CIE L*a*b*色度空間表示該商品化染髮劑配方染出的顏色，其中，L*值為52.94至70.22，a*值為15.62至43.6，b*值為59.45至74.08。