WO2024002533A1 - Verfahren zum färben von keratinischem material umfassend die leave-on anwendung eines wasserarmen färbemittels mit c1-c6-alkoxy-silan, pigment und lösungsmittel - Google Patents

Verfahren zum färben von keratinischem material umfassend die leave-on anwendung eines wasserarmen färbemittels mit c1-c6-alkoxy-silan, pigment und lösungsmittel Download PDF

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WO2024002533A1
WO2024002533A1 PCT/EP2023/056337 EP2023056337W WO2024002533A1 WO 2024002533 A1 WO2024002533 A1 WO 2024002533A1 EP 2023056337 W EP2023056337 W EP 2023056337W WO 2024002533 A1 WO2024002533 A1 WO 2024002533A1
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colorant
weight
water
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organic
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PCT/EP2023/056337
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Phillip Jaiser
Torsten LECHNER
Marc NOWOTTNY
Juergen Schoepgens
Avni TAIRI
Carolin Kruppa
Lea Grefe
Andreas Walter
Carsten MATHIASZYK
Original Assignee
Henkel Ag & Co. Kgaa
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Publication date
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    • A61K8/896—Polysiloxanes containing atoms other than silicon, carbon, oxygen and hydrogen, e.g. dimethicone copolyol phosphate
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    • A61K2800/432—Direct dyes
    • A61K2800/4324—Direct dyes in preparations for permanently dyeing the hair

Definitions

  • the subject of the present application is a process for dyeing keratin material, in particular human hair, in which a low-water dye containing at least one Ci-Ce-alkoxysilane, a pigment and a solvent is applied to the keratin material as a leave-on product becomes.
  • Oxidation dyes are usually used for permanent, intensive dyeing with good fastness properties and good gray coverage. Such colorants contain oxidation dye precursors, so-called developer components and coupler components, which form the actual dyes among themselves under the influence of oxidizing agents such as hydrogen peroxide. Oxidation dyes are characterized by very long-lasting coloring results.
  • direct dyes When using direct dyes, already formed dyes diffuse from the dye into the hair fiber. In comparison to oxidative hair coloring, the colorings obtained with direct dyes have a lower durability and quicker washout. Dyes with direct dyes usually remain on the hair for a period of between 5 and 20 washes.
  • color pigments are generally understood to mean insoluble, coloring substances. These are present undissolved in the form of small particles in the coloring formulation and are only deposited on the outside of the hair fibers and/or the surface of the skin. Therefore, they can usually be removed without leaving any residue after a few washes with cleaning agents containing surfactants.
  • cleaning agents containing surfactants Various products of this type are available on the market under the name hair mascara.
  • EP 2168633 B1 deals with the task of producing long-lasting hair coloring using pigments.
  • the document teaches that using a combination of pigment, organic silicon compound, hydrophobic polymer and a solvent can produce dyes on hair that are said to be particularly resistant to shampooing.
  • 3-aminopropyltriethoxysilane was used as the organic silicon compound.
  • organosilicon compounds from the group of silanes are used, the molecular structure of these silanes comprising at least one hydroxy group and/or hydrolyzable group. Due to the presence of the hydroxy groups or hydrolyzable groups, the silanes are reactive substances that hydrolyze or oligomerize or polymerize in the presence of water. The oligomerization or polymerization of the silanes initiated by the presence of water ultimately leads to the formation of a film when applied to the keratin material, which fixes the coloring compounds and in this way produces very long-lasting colorings.
  • the coloring agents should have very good storage stability, and the user should have to carry out as few steps as possible when using the agents.
  • the application should be carried out in the most sustainable way possible and be as water-saving as possible.
  • the color intensity, durability and especially the wash fastness of the dyes should be improved.
  • a low-water dye (F) is used on the keratin material, which contains one or more organic Ci-Ce-alkoxy-silanes (F1), at least one Pigment (F2), less than 25.0% by weight of water (F3) and at least one solvent (F4) other than water.
  • the core aspect of the invention is that Dye (F) is not washed out, but the keratin material, on which the dye (F) is still located, is dried.
  • the subject of the present invention is a method for dyeing keratinous material, in particular human hair, comprising the following steps in the order given:
  • step (3) if necessary, applying a defined amount of water to the keratin material that is still coated with the coloring agent (F), whereby the weight of the amount of water applied in step (3) is at most twice as large as the weight of the amount of water applied in step (2) applied colorant (F), and
  • Keratin material means hair, skin, nails (such as fingernails and/or toenails). Wool, fur and feathers also fall under the definition of keratin material.
  • Keratin material is preferably understood to mean human hair, human skin and human nails, in particular fingernails and toenails. Keratin material is particularly preferably understood to mean human hair.
  • a colorant (F) is provided.
  • the colorant (F) is characterized in that it contains - based on the total weight of the colorant (F) -:
  • (F4) at least one solvent other than water.
  • coloring agent is used in the context of this invention for a coloring of the keratin material, in particular the hair, caused by the use of pigments.
  • the aforementioned pigments (F2) are deposited in a particularly homogeneous and smooth film on the surface of the keratin material.
  • the film forms in situ through oligomerization or polymerization of the organic Ci-Ce-alkoxysilane(s) (F1) and includes the pigment(s) (F2).
  • Ci-Cs-alkoxysilanes (F1) and/or their condensation products are organic Ci-Cs-alkoxysilanes (F1) and/or their condensation products,
  • the colorant (F) contains one or more organic Ci-Ce-alkoxysilanes (F1) and/or their condensation products.
  • the organic Ci-Ce-alkoxysilanes (F1) contained in the colorant (F) are reactive compounds.
  • Organic silicon compounds which are also 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 Ci-Ce-alkoxy silanes according to the invention are compounds which contain one to three silicon atoms.
  • the organic Ci-Ce-alkoxy silanes particularly preferably contain one or two silicon atoms.
  • silane stands for a group of chemical compounds that are based on a silicon skeleton and hydrogen.
  • organic silanes the hydrogen atoms are completely or partially replaced by organic groups such as (substituted) alkyl groups and/or alkoxy groups.
  • organic silanes some of the hydrogen atoms can also be replaced by hydroxy groups.
  • Ci-Ce alkoxy silanes comprising at least one C1-C6 alkoxy group bonded directly to the silicon atom.
  • the alkoxy group is reactive and can first be hydrolyzed in the presence of water and then condensed with another organic Ci-Ce-alkoxy silane (or its hydrolysis product).
  • the Ci-Ce alkoxy group is preferably an ethoxy group or a methoxy group.
  • the organic silicon compound preferably contains a structural unit R'R"R"'Si-O-CH2-CH3.
  • the radicals R', R" and R"' represent the three remaining free valences of the silicon atom. Particularly good results could be obtained if the colorant (F) according to the invention contained at least one first organic Ci-Ce-alkoxysilane (F1) of the formula (I).
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) contains at least one organic Ci-Ce-alkoxysilane (F1) of the formula (I) and/or its condensation products,
  • R2 independently represent a hydrogen atom or a Ci-Ce alkyl group
  • - L represents a linear or branched, divalent Ci-C2o-alkylene group
  • R3 independently represent a Ci-Ce alkyl group
  • Ci-Ce 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 C2-Ce-alkenyl group are vinyl, allyl, but-2-enyl, but-3-enyl and isobutenyl; preferred C2-Ce-alkenyl radicals are vinyl and allyl.
  • a hydroxy-Ci-cealkyl 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-Ce-alkyl group are the aminomethyl group, the 2-aminoethyl group, the 3-aminopropyl group. The 2-aminoethyl group is particularly preferred.
  • Examples of a linear divalent Ci-C2o-alkylene group include the methylene group (-CH2-), the ethylene group (-CH2-CH2-), 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-C2o alkylene groups are (-CH2- CH(CH 3 )-) and (-CH2-CH(CH 3 )-CH 2 -).
  • the radicals Ri and R2 independently represent a hydrogen atom or a C1-C6 alkyl group. Very particularly preferably, the radicals Ri and R2 both represent a hydrogen atom.
  • the organic silicon compound In the middle part of the organic silicon compound is the structural unit or linker -L-, which stands for a linear or branched, divalent Ci-C2o-alkylene group.
  • -L- preferably represents a linear, divalent Ci-C2o-alkylene group. More preferably, -L- represents a linear divalent Ci-Ce-alkylene group. -L- particularly preferably represents a methylene group (-CH2-), an ethylene group (-CH2-CH2-), a propylene group (-CH2-CH2-CH2-) or a butylene group (-CH2-CH2-CH2-) . Very particularly preferably, L represents a propylene group (-CH2-CH2-CH2-).
  • the radical R3 represents a hydrogen atom or a Ci-Ce alkyl group
  • the radical R4 represents a Ci-Ce alkyl group.
  • R3 and R4 particularly preferably independently represent a methyl group or an ethyl group.
  • a represents an integer from 1 to 3, and b represents the integer 3 - a. If a is the number 3, then b is 0. If a is the number 2, then b is 1. If a is the number 1, then b is 2.
  • the agent according to the invention contains at least one first organic silicon compound (a1) of the formula (I) in which the radicals R3, R4 independently represent a methyl group or an ethyl group.
  • the agent according to the invention contains at least one first organic silicon compound (a1) of the formula (I) in which the radical a represents the number 3. In this case the remainder b represents the number 0.
  • an agent according to the invention is characterized in that it contains at least one first organic silicon compound (a1) of the formula (I), where
  • R3, R4 independently represent a methyl group or an ethyl group
  • an agent according to the invention is characterized in that it contains at least one first organic silicon compound (a1) of the formula (I),
  • R2 both represent a hydrogen atom
  • - L represents a linear, divalent Ci-Ce-alkylene group, preferably a propylene group (-CH2-CH2-) or an ethylene group (-CH2-CH2-),
  • R3, R4 independently represent a methyl group or an ethyl group
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) contains at least one organic Ci-Ce-alkoxysilane (F1) which is selected from the group consisting of (3-aminopropyl)trimethoxysilane, (3- Aminopropyl)triethoxysilane, (2-aminoethyl)trimethoxysilane, (2-aminoethyl)triethoxysilane, (3-dimethylaminopropyl)trimethoxysilane, (3-dimethylaminopropyl)triethoxysilane, (2-dimethylaminoethyl)trimethoxysilane, ( 2-Dimethylaminoethyl)triethoxysilane and their condensation products.
  • Ci-Ce-alkoxysilane F1 which is selected from the group consisting of (3-aminopropyl)trimethoxysilane, (3- Aminopropyl)trie
  • the colorant contains (3-aminopropyl)triethoxysilane and/or its condensation products.
  • the aforementioned organic O-Ce-alkoxy silanes of the formula (I) are commercially available.
  • (3-Aminopropyl)trimethoxysilane can be purchased, for example, from Sigma-Aldrich.
  • (3-Aminopropyl)triethoxysilane is also commercially available from Sigma-Aldrich.
  • the dye (F) according to the invention contains at least one organic Ci in addition to or as an alternative to the organic Ci-Ce-alkoxy-silanes of the formula (I).
  • -Ce-alkoxy-silane of the formula (II) contains R 5 Si(OR6)k(R7)m (II).
  • the organic Ci-Ce-alkoxysilane(s) of the formula (II) can also be referred to as silanes of the alkyl-alkoxy-silane or alkyl-hydroxy-silane type,
  • R5 represents a Ci-Ci2-alkyl group
  • - Re represents a hydrogen atom or a Ci-Ce alkyl group
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant contains at least one organic Ci-Ce-alkoxysilane (F1) of the formula (II).
  • R5 represents a Ci-Ci2-alkyl group
  • - Re represents a hydrogen atom or a Ci-Ce alkyl group
  • a colorant (F) used in the process according to the invention is characterized in that, in addition to the organic Ci-Ce-alkoxy-silane or silanes of the formula (I), it contains at least one further organic Ci-Ce-alkoxy-silane Formula (II) contains
  • - R5 represents a Ci-Ci2-alkyl group
  • - Re represents a hydrogen atom or a Ci-Ce alkyl group
  • the radical R5 represents a C1-C12 alkyl group. This Ci-Ci2 alkyl group is saturated and can be linear or branched.
  • R5 preferably represents a linear Ci-Ca alkyl group.
  • R5 preferably represents 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.
  • R5 particularly preferably represents a methyl group, an ethyl group or an n-octyl group.
  • the radical Re represents a hydrogen atom or a Ci-Ce alkyl group.
  • Re particularly preferably represents a methyl group or an ethyl group.
  • the radical R represents a Ci-Ce alkyl group.
  • R7 particularly preferably represents a methyl group or an ethyl group.
  • k represents an integer from 1 to 3, and m represents 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.
  • Dyes with the best wash fastness could be obtained if a dye (F) was used in the process which contains at least one organic Ci-Ce-alkoxysilane of the formula (II) in which the radical k represents the number 3. In this case the remainder m represents the number 0.
  • Organic silicon compounds of the formula (II) are particularly suitable for solving the problem according to the invention
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) contains at least one organic Ci-Ce-alkoxysilane (F1) which is selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, Hexyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, dodecyltri-methoxysilane, dodecyltriethoxysilane and their condensation products.
  • Ci-Ce-alkoxysilane F1 which is selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, hexyltrimeth
  • organic silicon compounds that are particularly suitable for solving the problem according to the invention are also:
  • a colorant (F) is characterized in that it contains at least one first organic Ci-Ce-alkoxysilane of the formula (I), which is selected from the group of (3-aminopropyl)triethoxysilane and (3-aminopropyl)-trimethoxysilane, and additionally contains at least one second organic Ci-Ce-alkoxysilane of the formula (II), which is selected from the group consisting of methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane and hexyltriethoxysilane.
  • first organic Ci-Ce-alkoxysilane of the formula (I) which is selected from the group of (3-aminopropyl)triethoxysilane and (3-aminopropyl)-trimethoxysilane
  • organic Ci-Ce-alkoxysilanes are reactive compounds. To achieve particularly good dyeing results, it is particularly advantageous to use the organic Ci-Ce-alkoxysilanes of the formula (I) and/or (II) in certain quantity ranges in the dye (F).
  • the colorant (F) according to the invention - based on the total weight of the agent - contains one or more organic Ci-Ce-alkoxy-silanes (F1) and / or their condensation products in a total amount of 0. 1 to 30.0% by weight, preferably from 0.5 to 20.0% by weight, more preferably from 5.0 to 15.0% by weight and very particularly preferably from 6.0 to 12.5 % by weight.
  • a method according to the invention is therefore characterized in that the colorant (F) - based on the total weight of the colorant (F) - contains one or more organic Ci-Ce-alkoxy-silanes (F1) and / or their condensation products in a total amount of 0.1 to 30.0% by weight, preferably from 0.5 to 20.0% by weight, more preferably from 5.0 to 15.0% by weight and very particularly preferred from 6.0 to 12.5% by weight.
  • the organic Ci-Ce-alkoxysilanes (F1) according to the invention are reactive compounds which can undergo hydrolysis and condensation reactions with water.
  • the reaction of the organic Ci-Ce-alkoxy silanes with water can take place in various ways.
  • the reaction starts as soon as the Ci-Ce-alkoxysilanes come into contact with water by mixing.
  • an exothermic hydrolysis reaction takes place according to the following scheme (reaction scheme using the example of 3-aminopropyltriethoxysilane):
  • the hydrolysis reaction can also take place several times per Ci-Ce-alkoxy-silane used:
  • the hydrolysis reaction can also take place several times per Ci-Ce-alkoxysilane used:
  • Ci-Ce-alkoxy-silanes Following the hydrolysis or almost simultaneously with the hydrolysis, a condensation of the partially (or partially completely) hydrolyzed Ci-Ce-alkoxy-silanes takes place.
  • the pre-condensation can take place, for example, according to the following scheme:
  • Ci-Ce-alkoxysilanes can take part in the condensation reaction, which undergo a condensation with not yet fully reacted, partially or completely hydrolyzed Ci-Ce-alkoxysilanes.
  • Possible condensation reactions are, for example (shown using the mixture (3-aminopropyl)triethoxysilane and methyltrimethoxysilane): and or
  • condensation to form a dimer is shown, but further condensations to form oligomers with several silane atoms are also possible and preferred.
  • the colorant (F) used in the process according to the invention contains at least one pigment (F2) as a second essential component.
  • pigments are understood to be coloring compounds which have a solubility in water at 20 ° C 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, using the method described below: 0.5 g of the pigment is weighed out in a beaker. A stir fry is added. Then one liter of distilled water is added. This mixture is heated to 20 °C for one hour while stirring on a magnetic stirrer. If undissolved components 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 portion of undissolved pigment remains on the filter paper, the solubility of the pigment is below 0.5 g/L.
  • Suitable pigments or color pigments can be of inorganic and/or organic origin.
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) contains at least one pigment (F2) from the group of inorganic pigments, organic pigments and/or metal pigments.
  • Preferred color pigments are selected from synthetic or natural inorganic pigments.
  • Inorganic color pigments of natural origin can be made, for example, from chalk, ocher, umber, green earth, fired Terra di Siena or graphite. Black pigments such as black pigments can also be used as inorganic color pigments.
  • B. iron oxide black, colored pigments such as. B. ultramarine or iron oxide red as well as 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).
  • Color pigments that are also 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 belongs to 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 oxides 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 metal oxides mentioned above.
  • 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 at least one pigment 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 colored pigments Mica or mica base coated with at least one metal oxide and/or one metal oxychloride.
  • a colorant (F) is characterized in that it contains at least one pigment (F2) which is selected from mica- or mica-based pigments which have been 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, Cl 77510) are coated.
  • F2 is selected from mica- or mica-based pigments which have been 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
  • color pigments are commercially available, for example, 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® examples of particularly preferred color pigments with the trade name Colorona® are:
  • color pigments with the trade name Xirona® are, for example:
  • color pigments with the trade name Unipure® are, for example:
  • the colorant (F) according to the invention can also contain one or more organic pigments.
  • the organic pigments according to the invention are correspondingly insoluble, organic dyes or color varnishes, which, for example, come 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.
  • organic pigments examples include carmine, quinacridone, phthalocyanine, sorghum, blue pigments with the color index numbers CI 42090, CI 69800, CI 69825, Cl 73000, Cl 74100, Cl 74160, yellow pigments with the Color Index numbers CI 11680, CI 11710, CI 15985, CI 19140, CI 20040, CI 21100, CI 21108, CI 47000, CI 47005, green pigments with the Color Index numbers CI 61565, CI 61570, CI 74260, orange pigments with the color index numbers CI 1 1725, CI 15510, CI 45370, CI 71105, red pigments with the color index numbers 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
  • a colorant (F) is characterized in that it contains at least one organic pigment (F2) which is selected from the group consisting of carmine, quinacridone, phthalocyanine, sorgho, 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 11680, CI 11710, CI 15985, CI 19140, CI 20040, CI 21100, CI 21108, CI 47000, CI 4 7005 , green pigments with the color index numbers CI 61565, CI 61570, CI 74260, orange pigments with the color index numbers CI 11725, CI 15510, CI 45370, CI 71105, red pigments with the color index numbers CI 12085, CI 12120, CI 12370, CI 12420, CI 12490,
  • the organic pigment can also be a colored varnish.
  • colored lacquer is understood to mean particles which comprise a layer of absorbed dyes, the unit consisting 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 even aluminum.
  • Alizarin color varnish for example, can be used as a colored varnish.
  • pigments with a specific shape can also be used in the colorant (F).
  • a pigment based on a lamellar and/or a lenticular substrate plate can be used.
  • coloring based on a substrate plate which comprises a vacuum metallized pigment is also possible.
  • a method according to the invention can be characterized in that the colorant (F) also contains one or more coloring compounds from the group of pigments based on a lamellar substrate plate, pigments based on a lenticular substrate plate and vacuum metallized pigments.
  • the substrate plates of this type have an average thickness of at most 50 nm, preferably less than 30 nm, particularly preferably at most 25 nm, for example at most 20 nm.
  • the average thickness of the substrate platelets is at least 1 nm, preferably at least 2.5 nm, particularly preferably at least 5 nm, for example at least 10 nm.
  • Preferred ranges for the thickness of the substrate platelets are 2.5 to 50 nm, 5 to 50 nm, 10 to 50nm; 2.5 to 30 nm, 5 to 30 nm, 10 to 30 nm; 2.5 to 25 nm, 5 to 25 nm, 10 to 25 nm, 2.5 to 20 nm, 5 to 20 nm and 10 to 20 nm.
  • Each substrate plate preferably has a thickness that is as uniform as possible.
  • the pigment Due to the small thickness of the substrate plates, the pigment has a particularly high hiding power.
  • the substrate plates have a monolithic structure.
  • monolithic means consisting of a single, closed unit without breaks, layers or inclusions, although structural changes can occur within the substrate plates.
  • the substrate platelets are preferably constructed homogeneously, i.e. no concentration gradient occurs within the platelets.
  • the substrate plates do not have a layered structure and do not have any particles or particles distributed therein.
  • the size of the substrate plate can be tailored to the respective application, in particular the desired effect on the keratinous material.
  • the substrate platelets have an average largest diameter of approximately 2 to 200 pm, in particular approximately 5 to 100 pm.
  • the form factor (aspect ratio), expressed by the ratio of the average size to the average thickness, is at least 80, preferably at least 200, more preferably at least 500, particularly preferably more than 750.
  • the average size of the uncoated substrate plates is understood to be the d50 value of the uncoated substrate plates. Unless otherwise stated, the d50 value was determined using a Sympatec Heios device with Quixel wet dispersion. To prepare the sample, the sample to be examined was predispersed in isopropanol for a period of 3 minutes.
  • the substrate plates can be constructed from any material that can be formed into platelet form.
  • the substrate plates can be of natural origin or synthetically produced.
  • Materials from which the substrate plates can be constructed are, for example, metals and metal alloys, metal oxides, preferably aluminum oxide, inorganic compounds and minerals such as mica and (semi)precious stones, as well as plastics.
  • the substrate plates are preferably made of metal alloys.
  • metal suitable for metallic luster pigments can be considered as a metal.
  • metals include iron and steel, as well as all air- and water-resistant (semi-)metals such as platinum, zinc, chromium, molybdenum and silicon, as well as their alloys such as aluminum bronze and brass.
  • Preferred metals are aluminum, copper, silver and gold.
  • Preferred substrate plates are aluminum plates and brass plates, with substrate plates made of aluminum being particularly preferred.
  • Lamellar substrate plates are characterized by an irregularly structured edge and are also referred to as “cornflakes” due to their appearance.
  • pigments based on lamellar substrate plates Due to their irregular structure, pigments based on lamellar substrate plates produce a high proportion of scattered light. In addition, the pigments based on lamellar substrate plates do not completely cover the existing color of a keratin material and, for example, effects analogous to natural graying can be achieved.
  • Vacuum metallized pigments can be obtained, for example, by releasing metals, metal alloys or metal oxides from appropriately coated films. They are characterized by a particularly small thickness of the substrate plates in the range of 5 to 50 nm and by a particularly smooth surface with increased reflectivity. Substrate plates which comprise a pigment metallized in a vacuum are also referred to as VMP substrate plates in the context of this application. VMP substrate plates made of aluminum can be obtained, for example, by releasing aluminum from metallized foils.
  • the substrate plates made of metal or metal alloy can be passivated, for example by anodizing (oxide layer) or chromating.
  • Uncoated lamellar, lenticular and/or VPM substrate plates especially those made of metal or metal alloy, reflect the incident light to a high degree and produce a light-dark flop, but no color impression.
  • a color impression can be created, for example, due to optical interference effects.
  • Such pigments can be based on at least once coated substrate plates. These show interference effects through the superimposition of differently refracted and reflected light rays.
  • preferred pigments are pigments based on a coated lamellar substrate plate.
  • the substrate plate preferably has at least one coating B made of a high-refractive index metal oxide with a coating thickness of at least 50 nm.
  • Suitable materials for coatings A, B and C are all substances that can be applied film-like and permanently to the substrate plates and, in the case of layers A and B, have the required optical properties.
  • a coating of part of the surface of the substrate platelets is sufficient to obtain a pigment with a shiny effect.
  • only the upper and/or lower side of the substrate plates can be coated, with the side surface(s) being left out.
  • the entire surface of the optionally passivated substrate plates, including the side surfaces is covered by coating B.
  • the substrate plates are therefore completely covered by coating B. This improves the optical properties of the pigment and increases the mechanical and chemical resilience of the pigments.
  • the coated substrate plates preferably each have only one coating A, B and, if present, C.
  • the coating B is made up of at least one high-refractive index metal oxide. Highly refractive materials have a refractive index of at least 1.9, preferably at least 2.0 and particularly preferably at least 2.4. Preferably, the coating B comprises at least 95% by weight, particularly preferably at least 99% by weight, of high-refractive index metal oxide(s).
  • the coating B has a thickness of at least 50 nm.
  • the thickness of coating B is not more than 400 nm, particularly preferably at most 300 nm.
  • High-refractive index metal oxides suitable for coating B are preferably selective light-absorbing (ie colored) metal oxides, such as iron (l I l) oxide (a- and y-Fe2O3, red), cobalt (II) oxide (blue), chromium (III) oxide (green), titanium (III) oxide (blue, is usually present in a mixture with titanium oxynitrides and titanium nitrides) and vanadium (V) oxide (orange) and mixtures thereof. Colorless, high-index oxides such as titanium dioxide and/or zirconium oxide are also suitable.
  • Coating B can contain a selectively absorbing dye, preferably 0.001 to 5% by weight, particularly preferably 0.01 to 1% by weight, in each case based on the total amount of coating B.
  • Organic and inorganic dyes that are stable in are suitable have a metal oxide coating installed.
  • the coating A preferably has at least one low-refractive index metal oxide and/or metal oxide hydrate.
  • coating A comprises at least 95% by weight, particularly preferably at least 99% by weight, of low-refractive index metal oxide (hydrate).
  • Low-refractive materials have a refractive index of at most 1.8, preferably at most 1.6.
  • the low-refractive metal oxides that are suitable for coating A include, for example, silicon (di)oxide, silicon oxide hydrate, aluminum oxide, aluminum oxide hydrate, boron oxide, germanium oxide, manganese oxide, magnesium oxide and mixtures thereof, with silicon dioxide being preferred.
  • the coating A preferably has a thickness of 1 to 100 nm, particularly preferably 5 to 50 nm, particularly preferably 5 to 20 nm.
  • the distance between the surface of the substrate platelets and the inner surface of coating B is at most 100 nm, particularly preferably at most 50 nm, particularly preferably at most 20 nm. Because the thickness of coating A and thus the distance between the surface of the substrate platelets and Coating B is in the range specified above, it can be ensured that the pigments have high hiding power.
  • the pigment based on a lamellar substrate plate has only one layer A, it is preferred that the pigment has a lamellar substrate plate made of aluminum and a layer A made of silicon dioxide. If the pigment based on a lamellar substrate plate has a layer A and a layer B, it is preferred that the pigment has a lamellar substrate plate made of aluminum, a layer A made of silicon dioxide and a layer B made of iron oxide.
  • the pigments have a further coating C made of a metal oxide (hydrate), which is different from the underlying coating B.
  • Suitable metal oxides are, for example, silicon (di)oxide, silicon oxide hydrate, aluminum oxide, Alumina hydrate, zinc oxide, tin oxide, titanium dioxide, zirconium oxide, iron (III) oxide and chromium (III) oxide. Silicon dioxide is preferred.
  • the coating C preferably has a thickness of 10 to 500 nm, particularly preferably 50 to 300 nm.
  • Layers A and C serve in particular as corrosion protection as well as chemical and physical stabilization.
  • Layers A and C particularly preferably contain silicon dioxide or aluminum oxide, which are applied using the sol-gel process.
  • This method includes dispersing the uncoated lamellar substrate platelets or the lamellar substrate platelets already coated with layer A and / or layer B in a solution of a metal alkoxide such as tetraethyl orthosilicate or aluminum triisopropanolate (usually in a solution of organic solvent or a mixture of organic solvent and water with at least 50% by weight organic solvent such as a C1 to C4 alcohol), and adding a weak base or acid to hydrolyze the metal alkoxide, thereby forming a film of the metal oxide on the surface of the (coated) substrate wafers.
  • a metal alkoxide such as tetraethyl orthosilicate or aluminum triisopropanolate
  • Layer B can be produced, for example, by hydrolytic decomposition of one or more organic metal compounds and/or by precipitation of one or more dissolved metal salts and, if necessary, subsequent aftertreatment (for example, converting a formed hydroxide-containing layer into the oxide layers by annealing).
  • each of coatings A, B and/or C may be composed of a mixture of two or more metal oxides (hydrates), each of the coatings is preferably composed of a metal oxide (hydrate).
  • the pigments based on coated lamellar or lenticular substrate plates or the pigments based on coated VMP substrate plates preferably have a thickness of 70 to 500 nm, particularly preferably 100 to 400 nm, particularly preferably 150 to 320 nm, for example 180 to 290 nm, on. Due to the small thickness of the substrate plates, the pigment has a particularly high hiding power.
  • the low thickness of the coated substrate plates is achieved in particular by the fact that the thickness of the uncoated substrate plates is small, but also by setting the thicknesses of the coatings A and, if present, C to the smallest possible value.
  • the thickness of coating B determines the color impression of the pigment.
  • the adhesion and abrasion resistance of pigments based on coated substrate plates in the keratin material can be significantly increased in the outermost layer, depending on the structure
  • Layer A, B or C is additionally modified by organic compounds such as silanes, phosphoric esters, titanates, borates or carboxylic acids.
  • the organic compounds are bound to the surface of the outermost layer A, B or C, preferably containing metal oxide.
  • the outermost layer refers to the layer that is spatially furthest away from the lamellar substrate plate.
  • the organic compounds are preferably functional silane compounds which can bind to the metal oxide-containing layer A, B or C. These can be either monofunctional or bifunctional compounds.
  • bifunctional organic compounds are methacryloxypropenyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 2-acryloxyethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 2-methacryloxyethyltriethoxysilane, 2-acryloxyethyltriethoxysilane, 3-methacrylic oxypropyltris(methox-yethoxy)silane, 3-Methacryloxypropyltris(butoxyethoxy)silane, 3-Methacryloxypropyltris(propoxy)silane, 3-Methacryloxypropyltris(butoxy)silane, 3-Acryloxypropyltris(methoxyethoxy)silane, 3-Acryloxypropyltris(butoxyethoxy)silane
  • modification can be carried out with a monofunctional silane, in particular an alkylsilane or arylsilane.
  • This has only one functional group, which can covalently bind to the surface of pigment based on coated lamellar substrate plates (ie to the outermost metal oxide-containing layer) or, if the coverage is not completely complete, to the metal surface.
  • the hydrocarbon residue of the silane points away from the pigment. Depending on the type and nature of the hydrocarbon residue of the silane, a different degree of hydrophobicization of the pigment is achieved. Examples of such silanes are hexadecyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, etc.
  • surface-modifying pigments based on silicon dioxide-coated aluminum substrate plates with a monofunctional silane.
  • Octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, hecadecyltrimethoxysilane and hecadecyltriethoxysilane are particularly preferred.
  • the changed surface properties / hydrophobization can achieve an improvement in terms of adhesion, abrasion resistance and alignment in use.
  • Suitable pigments based on a lamellar substrate plate include, for example, the pigments from the VISIONAIRE series from Eckart.
  • Pigments based on a lenticular substrate plate are available, for example, under the name Alegrace® Spotify from Schlenk Metallic Pigments GmbH.
  • Pigments based on a substrate platelet which comprises a vacuum metallized pigment are available, for example, under the name Alegrace® Marvelous or Alegrace® Aurous from Schlenk Metallic Pigments GmbH.
  • the use of the aforementioned pigments in the colorant (F) of the process according to the invention is particularly preferred. Furthermore, it is preferred if the pigments used have a certain particle size. 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 pm, preferably from 5.0 to 45 pm, preferably from 10 to 40 pm, in particular from 14 to 30 pm.
  • the average particle size D50 can be determined, for example, using dynamic light scattering (DLS).
  • the pigment or pigments can preferably be used in an amount of 0.1 to 20.0% by weight, preferably 0.2 to 10.0% by weight, in each case based on the total weight of the colorant (F).
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) - based on the total weight of the colorant (F) - contains one or more pigments (F2) in a total amount of 0.1 to 20.0 wt. -%, preferably from 0.2 to 10.0% by weight.
  • colorant (F) Another characteristic feature of the colorant (F) is its water content (F3), which must be below 25% by weight. Based on its total weight, the colorant (F) therefore contains less than 25.0% by weight of water.
  • the low water content in the colorant (F) ensures the storage stability of the colorant (F) and also ensures that the organic Ci-Ce-alkoxysilanes are still in reactive form and have not yet been completely polymerized. If the complete crosslinking of the organic Ci-Ce alkoxysilanes only takes place after the colorant (F) has been applied to the keratin material, the film resulting from crosslinking is characterized by a particularly high level of robustness and resistance. Robust films are already obtained when the colorant (F) contains less than 25.0% by weight of water. It has proven to be preferred if the water content in the dye (F) is reduced even further.
  • the colorant (F) is formulated with such low water content that the water content of the colorant (F) - based on the total weight of the colorant (F) - is in the range from 0 to 20.0% by weight, preferably from 0.1 to 10.0% by weight, more preferably from 0.1 to 5.0% by weight, and particularly preferably from 0.5 to 3.0% by weight of water (F3).
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) - based on the total weight of the colorant (F) - is 0 to 20.0% by weight, preferably from 0.1 to 10.0 % by weight, more preferably from 0.1 to 5.0% by weight, and particularly preferably from 0.5 to 3.0% by weight of water (F3).
  • the colorant (F) contains at least one solvent (F4) other than water.
  • a solvent is a fixed term used in chemistry for a substance that is liquid at room temperature (20 °C) and that is capable of dissolving other chemical substances.
  • the solvent or solvents (F4) ensure a fine dispersion of the pigments (F2) and ensure a homogeneous mixing of the pigments (F2) with the Ci-Ce-alkoxysilanes (F1).
  • the addition of at least one solvent also increases the storage stability of the colorant (F).
  • the solvent (F4) preferably forms the cosmetic carrier - either together with the water or alone - and thus preferably represents the main component of the colorant (F).
  • Suitable solvents include, for example, the compounds from the group consisting of ethanol, isopropanol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,2-butylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, glycerol, phenoxyethanol, benzyl alcohol, poly-Ci-Ce -Alkylene glycols, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and glycerol carbonate are mentioned.
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) contains at least one solvent (F4) other than water, which is selected from the group consisting of ethanol, isopropanol, 1,2-propylene glycol, 1,3 -Propylene glycol, ethylene glycol, 1,2-butylene glycol, dipropylene glycol, diethylene glycol monoethyl ether, glycerin, phenoxyethanol, benzyl alcohol, poly-Ci-Ce-alkylene glycols, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, butylene carbonate and glycerol carbonate.
  • solvent F4
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) contains at least one solvent (F4) other than water, which is selected from the group consisting of ethanol and isopropanol.
  • F4 solvent
  • Ethanol has the CAS number. 64-17-5.
  • Isopropanol is alternatively known as 2-propanol and has the CAS number. 67-63-0.
  • 1,2-Propylene glycol is alternatively referred to as 1,2-propanediol and has the CAS numbers 57-55-6 [(RS)-1,2-dihydroxypropane], 4254-14-2 [(R)-1 ,2-dihydroxypropane] and 4254-153 [(S)-1,2-dihydroxypropane], 1,3-propylene glycol is alternatively also referred to as 1,3-dihydroxypropane or as 1,3-propanediol and has the CAS number. 504-63-2.
  • Ethylene glycol is alternatively known as 1,2-ethanediol and has the CAS number. 107-21-1.
  • 1,2-Butylene glycol can also be referred to as 1,2-butanediol and has the CAS numbers 584-03-2 (racemate), 40348-66-1 ((R)-enantiomer) and 73522-17-5 (( S)-enantiomer).
  • the dipropylene glycols form a group of substances that are derived from the glycol ether.
  • the group of dipropylene glycols includes 2, 2'-oxydi-1-propanol with the CAS number. 108-61-2, 1,1 '-oxide i-2-propanol with the CAS no. 110-98-5 and 2-(2-Hydroxypropoxy)-1-propanol with CAS no. 106-62-7.
  • the mixture of these three isomers has the CAS number. 25265-71-8.
  • Diethylene glycol monoethyl ether can alternatively be referred to as ethoxydiglycol or as ethyldiglycol or as 2-(2-ethoxyethoxy)ethanol) and has the CAS number. 111-90-0.
  • Glycerol is also alternatively known as 1,2,3-propane triol and has the CAS number 56-81-5. Phenoxyethanol has the CAS number 122-99-6.
  • Benzyl alcohol can alternatively be referred to as phenylmethanol and has the CAS number. 100-51-6.
  • Suitable poly-Ci-Ce-alkylene glycols that can be mentioned in particular are the polyethylene glycols, as described, for example, by the formula (AG). where x represents an integer from 1 to 1000, preferably 1 to 100, particularly preferably 2 to 50.
  • the alkylene glycols of the formula (AG) are protic substances with at least one hydroxy group, which can also be referred to as polyethylene glycols due to their repeating unit -CH2-CH2-O-, provided x is a value of at least 2.
  • x represents an integer from 1 to 10,000.
  • Polyethylene glycols with a molecular mass between 200 g/mol and 400 g/mol are non-volatile liquids at room temperature.
  • PEG 600 has a melting range of 17 to 22 °C and therefore has a paste-like consistency. With molecular masses over 3000 g/mol, PEGs are solid substances and are marketed as flakes or powder.
  • a particularly preferred low molecular weight polyethylene glycol is, for example, PEG-8.
  • PEG-8 is alternatively referred to as PEG 400 and is commercially available, for example, from APS.
  • polyethylene glycols are, for example, PEG-6, PEG-7, PEG-9 and PEG-10.
  • PEG-32 is alternatively referred to as PEG 1500 and can be purchased commercially from Clariant, for example.
  • Dimethyl carbonate is alternatively known as carbonic acid dimethyl ester and has the CAS number 616-38-6.
  • Diethyl carbonate is alternatively known as carbonic acid diethyl ester and has the CAS number. 105-58-8.
  • Ethylene carbonate is also known as 1,3-dioxolan-2-one.
  • Ethylene carbonate corresponds to the compound of formula (I) in which R1 and R2 are hydrogen and n is the number 0.
  • Ethylene carbonate has the CAS number 96-49-1.
  • Propylene carbonate is alternatively known as 4-methyl-1,3-dioxolan-2-one.
  • Propylene carbonate corresponds to the compound of formula (I) in which R1 represents a methyl group, R2 represents hydrogen and n represents the number 0.
  • Propylene carbonate has the CAS numbers 108-32-7 [(RS)-4-methyl-1,3-dioxolan-2-one], 51260-39-0 [(S)-4-methyl-1,3-dioxolane -2-on] and
  • butylene carbonate is understood to mean 1,2-butylene carbonate, which is also alternatively referred to as 4-ethyl-1,3-dioxolan-2-one and which has the CAS number 4437-85-8.
  • Butylene carbonate corresponds to the compound of formula (I) in which R1 represents an ethyl group, R2 represents a hydrogen atom and n represents the number 0.
  • Glycerol carbonate is alternatively known as 4-hydroxymethyl-1,3-dioxolan-2-one and has the CAS number 931-40-8. Glycerol carbonate corresponds to the compound of formula (I) in which R1 represents a hydroxymethyl group, R2 represents a hydrogen atom and n represents the number 0.
  • the solvent or solvents (F4) represent the cosmetic carrier of the agent and are therefore preferably used as the main component in the colorant (F).
  • the main ingredient is an ingredient whose amount used exceeds that of all other ingredients.
  • the colorant (F) - based on the total weight of the colorant (F) - can contain one or more solvents (F4) other than water in a total amount of 20 to 95% by weight, preferably 30 to 85% by weight. %, more preferably from 40 to 80% by weight and very particularly preferably from 45 to 75% by weight.
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) - based on the total weight of the colorant (F) - contains one or more solvents (F4) other than water in a total amount of 20 to 95 weight. -%, preferably from 30 to 85% by weight, more preferably from 40 to 80% by weight and most preferably from 45 to 75% by weight.
  • the colorant can additionally contain at least one fat component (F5) that is liquid at 20 °C.
  • the liquid fat components (F5) can also ensure a fine dispersion of the pigments (F2) and ensure homogeneous mixing with the silanes (F1).
  • the addition of the fat components (F5) can further increase the storage stability of the product.
  • fat components are organic compounds with a solubility in water at room temperature (22 ° C) and atmospheric pressure (760 mmHg) of less than 1% by weight, preferably less than 0.1% by weight. understood.
  • a fat component that is liquid at 20°C has a melting point below 20°C (measured under atmospheric pressure (760 mmHg)).
  • the definition of fat components explicitly only includes uncharged (ie non-ionic) compounds.
  • Fat components have at least one saturated or unsaturated alkyl group with at least 8 carbon atoms.
  • the molecular weight of the fat components is a maximum of 5000 g/mol, preferably a maximum of 2500 g/mol and particularly preferably a maximum of 1000 g/mol.
  • the fat components are neither polyoxyalkylated nor polyglycerylated compounds.
  • Linear or cyclic silicone oils, hydrocarbon oils, liquid fatty acid triglycerides, liquid fatty alcohols, and ester oils can be mentioned as particularly suitable fat components, with the requirement that each compound from the aforementioned substance classes has a melting point below 20 ° C .
  • non-ionic substances are explicitly considered as fat components.
  • Charged compounds such as fatty acids and their salts are not considered fat components.
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) contains at least one fat component (F5) which is liquid at 20 ° C and which is selected from the group of linear or cyclic silicone oils, hydrocarbon oils, liquid Fatty acid triglycerides, liquid fatty alcohols, ester oils and their mixtures.
  • the colorant (F) contains at least one fat component (F5) which is liquid at 20 ° C and which is selected from the group of linear or cyclic silicone oils, hydrocarbon oils, liquid Fatty acid triglycerides, liquid fatty alcohols, ester oils and their mixtures.
  • Silicone oils can also be referred to as oligoalkylsiloxanes and polyalkylsiloxanes that are liquid at 20 °C, ie the silicone oils have a melting point that is below 20 °C (at atmospheric pressure (760 mmHg).
  • Preferred linear silicone oils are oligoalkylsiloxanes of the general formula (V) where z represents an integer from 0 to 10,000, preferably an integer from 0 to 1000, more preferably an integer from 0 to 100, and most preferably an integer from 0 to 10.
  • Hexamethyldisiloxane has the CAS number 107-46-0 and can be purchased 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.
  • silicone oil can be purchased commercially from Clearco, for example, under the trade name Dimethicone Fluid 5 cSt.
  • This silicone oil has the generic name polydimethylsiloxane and has the CAS number 63148-62-9.
  • the substance is a clear, colorless and odorless liquid, low-viscosity oil.
  • silicone oil with particularly good suitability can be purchased from Dow Corning under the trade name Xiameter PMX 200 (1.5 cSt). This oil is also a dimethicone or polydimethylsiloxane, which has the CAS number 63148-62-9.
  • Preferred cyclic oligoalkylsiloxanes are compounds of the general formula (VI)
  • y represents an integer from 1 to 5.
  • z represents the numbers 1, 2 or 3.
  • an agent according to the invention is characterized in that it contains at least one silicone oil of the formula (V) and/or (VI) as the fat component (c), where z represents an integer from 0 to 10,000, preferably an integer from 0 to 1000, more preferably an integer from 0 to 100, and most preferably an integer from 0 to 10, where y represents an integer from 1 to 5, preferably an integer from 1 to 3.
  • an agent according to the invention is characterized in that it contains at least one oligoalkylsiloxane (c) which is selected from the group consisting of hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane and/or decamethylcyclopentasiloxane.
  • oligoalkylsiloxane c which is selected from the group consisting of hexamethyldisiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane and/or decamethylcyclopentasiloxane.
  • the oligoalkylsiloxanes are composed exclusively of dialkylsilyl groups (in particular dimethylsilyl groups) and trialkylsilyl groups (in particular trimethylsilyl groups), which are linked to one another via oxygen atoms.
  • the oligoalkylsiloxanes in the context of this invention are therefore not reactive compounds themselves and do not have any hydrolyzable groups.
  • Hydrocarbon oils are also particularly suitable fat components that are liquid at 20 °C.
  • Hydrocarbons are compounds consisting exclusively of carbon and hydrogen atoms with 8 to 80 carbon atoms. Particularly preferred in this context are aliphatic hydrocarbons such as mineral oils, liquid paraffin oils (e.g. Paraffinium Liquidum or Paraffinum Perliquidum), isoparaffin oils and polydecenes.
  • the hydrocarbons according to the invention are also characterized in that they have a melting point under atmospheric pressure that is below 20 ° C.
  • Liquid fatty acid triglycerides are also particularly suitable fat components that are liquid at 20 °C.
  • a Ci2-C3o fatty acid triglyceride is understood to mean the triester of the trihydric alcohol glycerol with three equivalents of fatty acid. Both structurally identical and different fatty acids within a triglyceride molecule can be involved in the ester formation, with the premise that the fatty acid triglyceride has a melting point below 20 °C.
  • fatty acids are to be understood as meaning saturated or unsaturated, unbranched or branched, unsubstituted or substituted Ci2-C3o carboxylic acids.
  • Unsaturated fatty acids can be monounsaturated or polyunsaturated. In the case of an unsaturated fatty acid, its C-C double bond(s) can have the cis or trans configuration.
  • the fatty acid triglycerides are characterized by their particular suitability, in which at least one of the ester groups is formed starting from glycerol with a fatty acid that is selected is made from dodecanoic acid (lauric acid), tetradecanoic acid (myristic acid), hexadecanoic acid (palmitic acid), tetracosanoic acid (lignoceric acid), octadecanoic acid (stearic acid), eicosanoic acid (arachidic acid), docosanoic acid (behenic acid), petroselinic acid [(Z)-6-octadecenoic acid], palmitoleic acid [ (9Z)-hexadec-9-enoic acid], oleic acid [(9Z)-octadec-9-enoic acid], elaidic acid [(9E)-octadec-9-enoic acid], erucic acid [(13Z)
  • a further particularly preferred embodiment is therefore an agent for coloring keratinic material, which is characterized in that it contains a naturally occurring fatty acid triglyceride and / or mixtures of naturally occurring fatty acid triglycerides, which are found in soybean oil, peanut oil, as a liquid fat component (c) at 20 ° C , olive oil, sunflower oil, macadamia nut oil, moringa oil, apricot kernel oil, marula oil and/or optionally hydrogenated castor oil.
  • Liquid fatty alcohols are also particularly suitable fat components that are liquid at 20 °C.
  • Preferred linear, unsaturated fatty alcohols are (9Z)-octadec-9-en-1-ol (oleyl alcohol), (9E)-octadec-9-en-1-ol (elaidyl alcohol), (9Z,12Z)-octadeca-9, 12-dien-1 -ol (linoleyl alcohol), (9Z,12Z,15Z)-octadeca-9,12,15-trien-1-ol (linolenoyl alcohol), gadoleyl alcohol ((9Z)-eicos-9-en-1- ol), arachidone alcohol ((5Z,8Z,11 Z,14Z)-eicosa-5,8,11,14-tetraen-1-ol), erucyl alcohol ((13Z)-docos-13-en-1-ol) and /or brassidyl alcohol ((13E)-docosen-1-ol).
  • Ester oils are also particularly suitable fat components that are liquid at 20 °C.
  • Ester oils are understood to mean esters of Ci2-C3o fatty acids with aliphatic Ci-C24 alcohols, which have a liquid aggregate state at room temperature (20 °C).
  • ester oils according to the invention are characterized in that they have a melting point at normal pressure (1013 mbar) which is below 20 ° C.
  • a particularly strong improvement in the feel of the hair could be obtained if a post-treatment agent was applied to the previously colored hair, which contained at least one ester oil selected from the group consisting of the monoesters of Ci2-C24 fatty acids with aliphatic, monohydric Ci-C24 alcohols is.
  • the aftertreatment agent contains at least one fat component (N-3) from the group of esters of a Ci2-C3o fatty acid and an aliphatic, monohydric Ci-C24 alcohol.
  • Ci2-C3o fatty acids are particularly suitable.
  • Examples of Ci2-C24 fatty acids that are suitable for forming the ester oils (N-3) are caproic acid, caprylic acid, 2-ethylhexanoic acid, capric acid, lauric acid, isotridecanoic acid, myristic acid, palmitic acid, palmitoleic acid, stearic acid, isostearic acid, oleic acid, elaidic acid, Petroselic acid, linoleic acid, linolenic acid, elaeostearic acid, arachidic acid, gadoleic acid, behenic acid and erucic acid as well as their technical mixtures.
  • fatty alcohol components in the ester oils are isopropyl alcohol, caproic alcohol, caprylic alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, capric alcohol, lauryl alcohol, isotridecyl alcohol, myristyl alcohol, cetyl alcohol, palmoleyl alcohol, stearyl alcohol, isostearyl alcohol, oleyl alcohol, elaidyl alcohol, petroselinyl alcohol, linolyl alcohol, linolenyl alcohol, elaeostearyl alcohol, arachyl alcohol, gadoleyl alcohol, Behenyl alcohol, erucyl alcohol and brassidyl alcohol and their technical mixtures.
  • Ci2-C24 fatty acids are esterified by reaction with an aliphatic Ci-C24 alcohol, which is particularly preferably a mono-alcohol, so that a mono-ester is formed during the esterification.
  • an aliphatic Ci-C24 alcohol which is particularly preferably a mono-alcohol, so that a mono-ester is formed during the esterification.
  • the aliphatic Ci-C24 alcohols can be linear or branched, saturated, or mono- or polyunsaturated.
  • the aliphatic saturated Ci-C24 alcohol can be used, for example, an alcohol from the group consisting of methanol, ethanol, n-propanol, iso-propanol, n-butanol, n-pentanol, 2-ethylhexanol, n-hexanol, n-octanol, n-decanol and n-dodecanol is selected.
  • Ci-C24 alcohol examples include oleyl alcohol (octadec-9-en-1-ol), palmitoleyl alcohol (c/s-9-hexadecen-1-ol), elaidyl alcohol (trans-9-octadecen-1-ol). ol) and c/s-11-octadecen-1-ol.
  • the Ci2-C24 fatty acids and the Ci-Ci2 alcohols are selected so that the ester formed by esterification from both reactants is an ester oil, i.e. that it has a melting point below 20 °C at 1013 mbar.
  • ester oils according to the invention can be used in the form of commercially available raw materials, which are mixtures of the esters obtained from fatty acids of different chain lengths and/or alcohols of different chain lengths. These raw materials can have a melting range. For these raw materials, a melting point below 20 °C means that the melting process begins at a temperature below 20 °C.
  • an ester oil can be used in the form of a specific raw material, this raw material having a melting range of 16 to 27 ° C, then this raw material contains at least one ester oil with a melting point below 20 ° C. This ester oil is therefore in accordance with the invention.
  • Particularly preferred according to the invention are 2-ethylhexyl palmitate (Cegesoft® 24), isopropyl myristate (Rilanit® IPM), isononanoic acid C16-18 alkyl ester (Cetiol® SN), 2-ethylhexyl stearic acid (Cetiol® 868), cetyl oleate, glycerol tricaprylate, coconut fatty alcohol.
  • caprinatZ-caprylate (Cetiol® LC), n-butyl stearate, oleyl rucate (Cetiol® J 600), isopropyl palmitate (Rilanit® IPP), oleyl oleate (Cetiol®), hexyl laurate (Cetiol® A), di-n-butyl adipate (Cetiol® B), cetearyl isononanoate (Cetiol® SN), decyl oleic acid (Cetiol® V).
  • the ester oil (N-3) is particularly preferably selected from the group consisting of isopropyl myristate, 2-ethylhexyl palmitate, isononanoic acid C16-18 alkyl ester, 2-ethylhexyl stearic acid, cetyl oleate, coconut fatty alcohol caprinate, coconut fatty alcohol caprylate, n-butyl stearate, Oleyl rucate, isopropyl palmitate, oleyl oleate, hexyl laurate, cetearyl isononanoate and decyl oleate.
  • Isopropyl myristate is alternatively known as myristic acid isopropyl ester and has the CAS number 110-27-0.
  • Isopropyl myristast is a colorless and odorless liquid. The melting point is 0 - 1 °C.
  • 2-Ethylhexyl palmitate is alternatively known as hexadecanoic acid 2-ethylhexyl ester and has the CAS number 29806-73-3
  • 2-Ethylhexyl palmitate is a branched, saturated ester oil made from palmitic acid and ethyl hexyl alcohols. At room temperature, 2-ethylhexyl palmitate is a clear, colorless liquid with a slightly greasy odor.
  • Isononanoic acid C16-18 alkyl ester is also alternatively known as cetearyl isononanoate; this ester has the CAS numbers 84878-33-1 and 84878-34-2.
  • Isononanoic acid C16-18 alkyl ester is a clear, slightly yellowish liquid. At 20 °C, isononanoic acid C16-18 alkyl ester has a viscosity of 19 - 22 mPas.
  • Stearic acid 2-ethylhexyl ester is alternatively known as ethylhexyl stearate and has the CAS number 91031-48-0.
  • 2-ethylhexyl stearic acid is in the form of a clear, slightly yellowish, thin oil.
  • 2-ethylhexyl stearic acid has a viscosity of 14 - 16 mPas and is therefore an oil at room temperature.
  • Cetyl oleate has the CAS number 22393-86-8.
  • coconut fatty alcohol caprylate/caprate has the CAS number 95912-86-0. Is a mixture of C8-C10 fatty acids with C12-C18 fatty alcohols, which is in the form of a yellow liquid and has a melting point of 10 °C.
  • n-Butyl stearate is alternatively known as butyl stearate and has the CAS numbers 85408-76-0 (C16-18) and 123-95-5 (C18).
  • n-Butyl stearate is a yellowish liquid and begins to melt at 16 °C.
  • Oleylerucat has the CAS number 17673-56-2. Oleylerucate is a yellow liquid. At 20 °C, oleylerucate has a viscosity of 40 - 50 mpas and is therefore an oil at room temperature.
  • Isopropyl palmitate is alternatively known as propan-2-yl hexadecanoate and has the CAS number 142-91-6.
  • the melting point of isopropyl palmitate is 13.5 °C.
  • Oleyl Oleate is alternatively known as Cis-9,10-octadecenyl-cis-9,10-octadecanoate or as Oleic acid oleyl ester and has the CAS number 3687-45-4.
  • Oleyl oleate is a clear, slightly yellowish oil that has a viscosity of 25 - 30 mPas at 20 °C and is an oil at room temperature.
  • Hexyl lauric acid is alternatively known as hexyl laurate and has the CAS number 34316-64-8. Hexyl laurate is a clear, yellowish, odorless oil at room temperature. At 20 °C, hexyl laurate has a viscosity of 5 - 7 mpas and is therefore an oil at room temperature.
  • Cetearyl Isononanoate is alternatively known as Isononanoic acid C16-18 alkyl ester and has the CAS numbers 84878-33-1 and 84878-34-2. Cetearyl Isononanoate is a yellowish liquid with a melting point of 16 - 22 °C.
  • Decyl oleic acid is alternatively known as decyl oleate and has the CAS number 3687-46-5. Decyl oleic acid is a slightly yellowish liquid that has a viscosity of 15 - 20 mPas at 20 °C. Decyl oleic acid is therefore an oil at room temperature.
  • the fat component(s) (F5) which are liquid at 20°C are preferably used in certain quantity ranges in the agent according to the invention. Particularly good results could be obtained if the colorant (F) - based on the total weight of the colorant (F) - contained one or more fat components (c) liquid at 20 ° C in a total amount of 1.0 to 99 % by weight, preferably from 5.0 to 60.0% by weight, more preferably from 10.0 to 30.0% by weight and most preferably from 15.0 to 25.0% by weight .
  • a method according to the invention is characterized in that the colorant (F) - based on the total weight of the colorant (F) - contains one or more fat components (F5) that are liquid at 20 ° C in a total amount of 1.0 to 99% by weight, preferably from 5.0 to 60.0% by weight, more preferably from 10.0 to 30.0% by weight and very particularly preferably from 15.0 to 25.0% by weight % contains.
  • the colorant (F) can optionally also contain other ingredients.
  • the colorant (F) can also contain other active ingredients, auxiliaries and additives, such as cationic, nonionic, amphoteric, zwitterionic and/or anionic surfactants, thickening polymers, film-forming polymers, structurants such as glucose, maleic acid and lactic acid, hair conditioning Compounds such as phospholipids, for example lecitin and cephalins; perfume oils, dimethyl isosorbide and cyclodextrins; fiber structure-improving active ingredients, in particular mono-, di- and oligosaccharides such as glucose, galactose, fructose, fructose and lactose; dyes for coloring the product; Anti-dandruff active ingredients such as Piroctone Olamine, Zinc Omadine and Climbazol; amino acids and oligopeptides; Animal and/or plant-based protein hydrolysates, as well as in the form of their fatty acid condensation products or optionally anionically or cationically modified derivatives; sunscreens
  • the specialist will select these other substances based on the desired properties of the products.
  • additional active ingredients and auxiliary substances are used in the preparations according to the invention preferably used in amounts of 0.0001 to 25% by weight, in particular 0.0005 to 15% by weight, based on the total weight of the respective agent.
  • the method according to the invention comprises the following steps in the order given:
  • step (3) if necessary, applying a defined amount of water to the keratin material that is still coated with the coloring agent (F), whereby the weight of the amount of water applied in step (3) is at most twice as large as the weight of the amount of water applied in step (2) applied colorant (F), and
  • the dye (F) according to the invention can be made available directly as such in its previously described form and can also be applied to the keratin material or the hair.
  • the colorant (F) according to the invention also represents the ready-to-use agent and can be made available, for example, in a bottle, a container, a tube or a can.
  • a major advantage of this form of application is the convenient and simple form of application, as the user can simply remove the dye (F) from the bottle or container in which it was provided and apply it to the keratin material. Mixing, shaking and/or homogenizing with one or more other components or compositions is not necessary in this embodiment.
  • step (1) of the process it is also possible to first produce the colorant (F) in or before step (1) of the process.
  • This production can be carried out, for example, by mixing a silane blend containing the organic Ci-Ce alkoxysilane (F1) with another agent containing the pigment or pigments (F2).
  • Water (F3) and solvent (F4) can be present in the silane blend and/or in the pigment-containing agent.
  • the ingredients (F1) to (F4) can be present in at least two separately prepared containers and can be combined or mixed with one another during the production of the colorant (F).
  • this embodiment can be used to increase the storage stability of the Ci-Ce alkoxysilanes (F1), to avoid premature conglomeration between silane (F1) and pigments (F2) or to prevent undesirable interactions between silane (F1) and solvent (F4) may be preferred.
  • the colorant (F) is applied to moistened or dry keratin material.
  • the application or application can be used for For example, with the help of a brush, a brush or a nozzle, or the user can use his gloved hand to do this.
  • the colorant can be applied to the dry keratin material or hair.
  • the hydrolysis and condensation of the organic Ci-Ce-alkoxysilanes occurs due to the amount of water (F3) contained in the dye (F) itself.
  • Moistened or towel-dried hair refers to hair that has been completely wetted with water at the sink or in the shower, then squeezed out and rubbed dry with a towel (e.g. for 30 seconds). Moistened or towel-dried hair is therefore no longer dripping wet, but is still damp.
  • a method according to the invention is characterized by:
  • Keratin material such as hair that was moistened shortly before application was moistened within a maximum period of 30 minutes, preferably a maximum of 10 minutes before application.
  • step 3 of the method a defined amount of water is optionally applied to the keratinous material, which is still treated with the coloring agent (F), the weight of the amount of water applied in step (3) being at most twice as large as the weight of the amount of water in step (2) applied colorant (F).
  • Step (3) of the method according to the invention is optional and can take place, for example, if the colorant (F) was applied to dry keratin material in step (2), or if the amount of water present in the moistened keratin material is necessary for complete crosslinking or condensation of the organic Ci-Ce alkoxysilanes are not yet sufficient.
  • step (3) post-condensation or Post-crosslinking of the organic O-Ce-alkoxysilanes can be initiated. This post-crosslinking ensures further solidification of the film or coating.
  • step (3) the dye (F) should not be washed out, i.e. the additional amount of water that is applied to the hair treated with the dye (F) should be so large that the Ci-Ce alkoxysilanes a sufficient amount of water can come into contact, but the dye (F) is not washed away from the hair fiber or flows down.
  • the weight of the amount of water applied in step (3) is at most twice the weight of the colorant (F) applied in step (2).
  • the amount of water and the amount of colorant (F) are understood to mean the amounts by weight. So if 50 g of dye (F) is applied to the hair/keratin material in step (2), a maximum of 100 g of water may be applied to the hair/keratin material in step (3).
  • the defined amount of water can be distributed on the keratin material in step (3) and mixes with the coloring agent (F) that is also still on the keratin material. This mixing can be supported by massaging with your hand or with a brush.
  • step (3) is carried out.
  • a particularly comprehensive procedure is therefore particularly important
  • step (3) applying a defined amount of water to the keratin material that is still coated with the colorant (F), the total amount of water needed for moistening in step (2) and for application in step (3) on the keratin Material is applied is at most twice the weight of the colorant (F) applied in step (2).
  • step (3) applying a defined amount of water to the keratin material that is still coated with the colorant (F), the total amount of water needed for moistening in step (2) and for application in step (3) on the keratin Material is used is at most exactly as large as the weight of the coloring agent (F) used in step (2). So if 50 g of dye (F) is applied to the hair/keratin material in step (2), a maximum of 50 g of water may be applied to the hair/keratin material in step (3) with a maximum of the same amount of water.
  • step (3) There can be a period of time from a few seconds to 60 minutes, preferably from 30 seconds to 30 minutes, between steps (2) and (3) (if step (3) is carried out).
  • step (3) the keratin material is dried in step (4) without first washing out the dye (F).
  • the water (F3) and the solvent(s) (F4) present in the dye evaporate or evaporate, and the film formed by the condensation of the Ci-Ce alkoxysilanes hardens. Drying can be done either in the air or under the influence of heat, for example with the help of a heat hood or a hair dryer.
  • step (3) There can be a period of time from a few seconds to 60 minutes, preferably from 30 seconds to 30 minutes, between steps (3) and (4) (if step (3) is carried out). If the keratin material is dried in air, step (4) begins immediately after step (3).
  • step (3) is not carried out, there can be a period of a few seconds to 60 minutes, preferably 30 seconds to 30 minutes, between steps (2) and (4). If the keratin material is dried in air, step (4) begins immediately after step (2).
  • the drying of the keratin material or the hair, which takes place in step (4), can be accelerated by heat treatment.
  • Heat treatment means that the keratin material is brought into contact with a heated device or that this heated device is applied to or on the keratin material. Furthermore, the keratin material can also be brought into contact with warm/hot air for heat treatment.
  • the device that can be used is a hairdryer, a hairdryer, a heat cap, a straightening iron, a curling iron or an infrared lamp.
  • a method according to the invention is characterized in that the heat treatment is carried out by using a hair dryer, a hair dryer, a heat cap, a straightening iron, a curling iron or an infrared lamp.
  • the treatment temperature during the heat treatment is between 40 ° C and 210 ° C, preferably from 50 ° C to 190 ° C, more preferably from 50 ° C to 170 ° C, even more preferably from 50 °C to 150 °C and particularly preferred from 50 °C to 100 °C.
  • the heat treatment is carried out with a device that is set to a temperature of 40 ° C to 210 ° C, preferably from 50 ° C to 190 ° C, more preferably from 50 ° C to 170 ° C, even more preferably from 50 ° C to 150 ° C and very particularly preferably from 50 ° C to 100 ° C.
  • a method according to the invention is characterized by
  • the keratin material or the hair can be treated with a hairdryer that blows warm or hot air onto the keratin material.
  • This air is particularly preferably warm at 50 to 100 °C.
  • the keratin material or the hair is held under an infrared lamp, which is particularly preferably set to a temperature of 50 to 100 ° C.
  • hair can also be pressed between two appropriately tempered plates of a straightening iron, whereby the plates can be moved along the fiber at the same time.
  • the straightening iron's plates can be set to a temperature of up to 210 °C.
  • the heat treatment can expediently take place until the keratin material that is still treated with the coloring agent (F) has dried or is completely dried.
  • the method according to the invention can optionally also include a further step. Further work has shown that the durability, in particular the washing fastness, of the dyes obtained can be further improved if the keratin material was tempered in air with high humidity after or before step (4). Contact with the moist air caused the film or coating created on the ceramic material to become even more resistant. Particularly good results were obtained when the dyed or dyed and dried keratin materials were annealed in air which had a relative humidity of 40% to 99%, preferably from 50 to 95%, more preferably from 60 to 95% and particularly preferably from 70 to 95% (measured at 20 °C and a pressure of 11013.25 hPa).
  • Particularly preferred in the context of a further embodiment is a method comprising before or after step (4). bringing the keratinous material into contact with air which has a relative humidity of 40% to 99%, preferably from 50 to 95%, more preferably from 60 to 95% and particularly preferably from 70 to 95% (measured at 20 ° C and a pressure of 11013.25 hPa).
  • Humidity - or air humidity for short - refers to the proportion of water vapor in the gas mixture in the air. Liquid water (e.g. raindrops, mist 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 air humidity, is then 100%. In general, relative humidity, expressed in percent (%), indicates the weight ratio of the current water vapor content to the maximum water vapor content possible for the current temperature and pressure.
  • the saturation amount of water vapor in the air is, for example (corresponding to 100% relative humidity):
  • PCE-MMK1 moisture meter from “PCE Instruments” can be used to measure relative and absolute humidity. Humidity can also be measured with the Bosch thermal detector PTD from “Bosch Home and Garden”.
  • the bringing into contact or, in other words, the treatment, hardening or storage of the keratin material in air with a correspondingly high humidity can be done, for example, by the person staying in a climate chamber or by using a steam hood or climate hood.
  • Steam hoods are commercially available and common in the hairdressing sector.
  • the dyes (Fl) to (FIV) were applied to strands of hair (Kerling Euronaturhaar Struktur and Kerling 9-0, length approx. 5 cm) using the following methods:
  • the dye was used as described under point 2. After drying and curing, the strands were visually evaluated under the daylight lamp. 0 HW is the color result obtained immediately after staining. To measure the fastness to washing, the strands were then washed 4 or 8 times (4 HW, 8 HW).
  • a commercially available shampoo (0.25 g of shampoo (Schauma 7 herbs) per 1 g of hair) was applied to the strands and massaged in with the fingers for 30 seconds. The shampoo was then rinsed out for 1 minute under running, lukewarm water and the strand of hair was dried. The process described above corresponds to washing your hair. The process was repeated for each subsequent hair wash. After the appropriate number of hair washes, the strands were again visually evaluated under the daylight lamp.

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Abstract

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, umfassend die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge: (1) Bereitstellung eines Färbemittels (F), wobei das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - enthält: (F1) ein oder mehrere organische C1-C6-Alkoxy-Silane und/oder deren Kondensationsprodukte, (F2) mindestens ein Pigment, (F3) weniger als 25,0 Gew.-% Wasser, und (F4) mindestens ein von Wasser verschiedenes Lösungsmittel, (2) Anwendung des Färbemittels (F) auf angefeuchtetem oder trockenem keratinischen Material, (3) gegebenenfalls Aufträgen einer definierten Menge Wasser auf das keratinische Material, das noch mit dem Färbemittel (F) beaufschlagt ist, wobei das Gewicht der in Schritt (3) aufgetragenen Wassermenge höchstens doppelt so groß ist wie das Gewicht des in Schritt (2) angewendeten Färbemittels (F), und (4) Trocknung des Keratin mate rials ohne vorheriges Auswaschen des Färbemittels (F).

Description

Henkel AG & Co. KGaA
2022P00033WO
Verfahren zum Färben von keratinischem Material umfassend die leave-on Anwendung eines wasserarmen Färbemittels mit Ci-Ce-Alkoxy-Silan, Pigment und Lösungsmittel
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist ein Verfahren zum Färben von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, bei welchem ein wasserarmes Färbemittel, das mindestens ein Ci-Ce-Alkoxy-Silan, ein Pigment und ein Lösungsmittel enthält, als leave-on Produkt auf das Keratinmaterial appliziert wird.
Die Veränderung von Form und Farbe von keratinischem Material, insbesondere von menschlichen 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 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. Eine nach wie vor bestehende Herausforderung ist daher die Suche nach alternativen, leistungsstarken Färbeverfahren.
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 sein sollen. Als organischer Silicium-Verbindung wurde beispielsweise 3- Aminopropyl-triethoxysilan eingesetzt.
In den Färbeverfahren von EP 2168633 B1 werden siliciumorganische Verbindungen aus der Gruppe der Silane eingesetzt, wobei die Molekülstruktur dieser Silane mindestens eine Hydroxygruppe und/oder hydrolysierbare Gruppe umfasst. Aufgrund der Anwesenheit der Hydroxygruppen bzw. hydrolysierbaren Gruppen handelt es sich bei den Silanen um reaktive Substanzen, die in Gegenwart von Wasser hydrolysieren bzw. oligomerisieren oder polymerisieren. Die durch Anwesenheit des Wassers initiierte Oligomerisierung bzw. Polymerisierung der Silane führt bei Anwendung auf dem Keratinmaterial letztendlich zur Ausbildung eines Films, welcher die farbgebenden Verbindungen fixiert und auf diese Weise sehr langlebige Färbungen erzeugt.
Bei näherer Untersuchung der in EP 2168633 B1 offenbarten Färbeverfahren hat sich jedoch herausgestellt, dass die mit diesen Mitteln bzw. Verfahren auf den Haaren erzeugten Färbungen noch verbesserungswürdig sind. Insbesondere die Farbintensität und der Abrieb der Färbungen vom Haar müssen noch optimiert werden, und auch die Haltbarkeit, insbesondere die Waschecht-heit dieser Färbungen, bedarf der weiteren Verbesserung.
Es war die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Färben von Keratinmaterial wie Haaren zu finden, mit welchem die aus dem Stand der Technik bekannten Pigmente in extrem dauerhafter Weise auf den Haaren fixiert werden können. Die Färbemittel sollten eine sehr gute Lagerstabilität besitzen, und bei Anwendung der Mittel sollte der Anwender möglichst wenig Schritte vornehmen müssen. Zudem sollte die Anwendung auf möglichst nachhaltige Weise erfolgen und so wassersparend wie möglich sein. Weiterhin sollten die Farbintensität, die Haltbarkeit und insbesondere die Waschechtheit der Färbungen verbessert werden.
Überraschenderweise hat sich nun herausgestellt, dass die vorgenannten Aufgaben hervorragend gelöst werden können, wenn in einem Färbeverfahren ein wasserarmes Färbemittel (F) auf dem Keratin material angewendet wird, welches ein oder mehrere organische Ci-Ce-Alkoxy-Silane (F1), mindestens ein Pigment (F2), weniger als 25,0 Gew.-% Wasser (F3) und mindestens ein von Wasser verschiedenes Lösungsmittel (F4) enthält. Der Kernaspekt der Erfindung ist hierbei, dass das Färbemittel (F) nicht ausgewaschen wird, sondern das Keratin material, auf dem sich noch das Färbemittel (F) befindet, getrocknet wird. Die zu dieser Erfindung führenden Arbeiten haben überraschend gezeigt, dass dieses Färbeverfahren nicht nur effizienter ist und der Anwender bei Anwendung des Färbemittels weniger Wasser verbraucht, sondern dass die auf diese Weise gefärbten Keratinmaterialien auch intensiver gefärbt werden konnten und die erhaltenen Färbungen eine bessere Haltbarkeit, insbesondere eine bessere Waschechtheit, besaßen.
Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Färben von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, umfassend die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge:
(1) Bereitstellung eines Färbemittels (F), wobei das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - enthält:
(F1) ein oder mehrere organische Ci-Ce-Alkoxy-Silane und/oder deren Kondensationsprodukte,
(F2) mindestens ein Pigment,
(F3) weniger als 25,0 Gew.-% Wasser, und
(F4) mindestens ein von Wasser verschiedenes Lösungsmittel,
(2) Anwendung des Färbemittels (F) auf angefeuchtetem oder trockenem keratinischen Material,
(3) gegebenenfalls Aufträgen einer definierten Menge Wasser auf das keratinische Material, das noch mit dem Färbemittel (F) beaufschlagt ist, wobei das Gewicht der in Schritt (3) aufgetragenen Wassermenge höchstens doppelt so groß ist wie das Gewicht des in Schritt (2) angewendeten Färbemittels (F), und
(4) Trocknung des Keratin mate rials ohne vorheriges Auswaschen des Färbemittels (F). keratinisches 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.
Färbemittel (F) zur Färbung von keratinischem Material
In Schritt (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Färbemittel (F) bereitgestellt. Das Färbemittel (F) ist dadurch gekennzeichnet, dass es - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - enthält:
(F1) ein oder mehrere organische Ci-Ce-Alkoxy-Silane und/oder deren Kondensationsprodukte, (F2) mindestens ein Pigment,
(F3) weniger als 25,0 Gew.-% Wasser, und
(F4) mindestens ein von Wasser verschiedenes Lösungsmittel.
Der Begriff „Mittel zur Färbung“ wird im Rahmen dieser Erfindung für eine durch Einsatz von Pigmenten hervorgerufene Farbgebung des Keratinmaterials, insbesondere des Haares, verwendet. Bei dieser Färbung lagern sich die vorgenannten Pigmente (F2) in einem besonders homogenen und glatten Film an der Oberfläche des Keratinmaterials ab. Der Film bildet sich in situ durch Oligo- merisierung bzw. Polymerisierung des oder der organische Ci-Ce-Alkoxy-Silane (F1) und schließt das oder die Pigmente (F2) ein.
Organische Ci-Cs-Alkoxy-Silane (F1) und/oder deren Kondensationsprodukte,
Als erste erfindungswesentliche Substanzklasse enthält das Färbemittel (F) ein oder mehrere organische Ci-Ce-Alkoxy-Silane (F1) und/oder deren Kondensationsprodukte.
Die im Färbemittel (F) enthaltenen organische Ci-Ce-Alkoxy-Silane (F1) sind reaktive Verbindungen. 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 organischen Ci-Ce-Alkoxy-Silane sind Verbindungen, die eine bis drei Silicumatome enthalten. Besonders bevorzugt enthalten die organischen Ci-Ce-Alkoxy-Silanen 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. In den organischen Silanen kann auch ein Teil der Wasserstoffatome durch Hydroxygruppen ersetzt sein.
Organische Ci-Ce-Alkoxy-Silane umfassend mindestens eine C1-C6-Alkoxygruppe, die direkt an das Siliciumatom gebunden ist. Die Alkoxygruppe ist reaktiv und kann in Anwesenheit von Wasser zunächst hydrolysiert werden und im Anschluss daran mit einem weiteren organische Ci-Ce-Alkoxy- Silan (oder dessen Hydrolyseprodukt) kondensiert werden. Bei der Ci-Ce-Alkoxygruppe handelt es sich bevorzugt um eine Ethoxygruppe oder um eine Meth oxygruppe. Handelt es sich beispielsweise bei der hydrolysierbaren Gruppe um eine Ethoxygruppe, so enthält die organische Siliciumverbindung bevorzugt eine Struktureinheit R’R“R“‘Si-O-CH2-CH3. Die Reste R‘, R“ und R“‘ stellen hierbei die drei übrigen freien Valenzen des Siliciumatoms dar. Ganz besonders gute Ergebnisse konnten erhalten werden, wenn das erfindungsgemäße Färbemittel (F) mindestens ein erstes organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan (F1) der Formel (I) enthielt.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens ein organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan (F1) der Formel (I) und/oder dessen Kondensations-produkte enthält,
RiR2N-L-Si(OR3)a(R4)b (l), wobei
- Ri, R2 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine Ci-Ce-Alkylgruppe stehen,
- L für eine lineare oder verzweigte, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe steht,
- R3, R4 unabhängig voneinander für eine Ci-Ce-Alkylgruppe stehen,
- a, für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, und
- b für die ganze Zahl 3 - a steht.
Die Substituenten Ri, R2, R3, R4 und L, in den Verbindungen der Formel (I) sind nachstehend beispielhaft erläutert:
Beispiele für eine Ci-Ce-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-Ce-Alkenylgruppe sind Vinyl, Allyl, But-2-enyl, But-3-enyl sowie Isobutenyl, bevorzugte C2-Ce-Alkenylreste sind Vinyl und Allyl. Bevorzugte Beispiele für eine Hydroxy-Ci-Ce- alkylgruppe sind eine Hydroxy methyl-, 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-Ce-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 (I), 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.
Bevorzugt steht -L- für eine lineare, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe. Weiter bevorzugt steht -L- für eine lineare zweiwertige Ci-Ce-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 der Rest R3 für ein Wasserstoffatom oder eine Ci-Ce-Alkylgruppe, und der Rest R4 steht für eine Ci-Ce-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.
Färbungen mit den besten Waschechtheiten konnten erhalten werden, wenn das erfindungsgemäße Mittel mindestens eine erste organische Siliciumverbindung (a1) der Formel (I) enthält, in welcher die Reste R3, R4 unabhängig voneinander für eine Methylgruppe oder für eine Ethylgruppe stehen.
Weiterhin konnten Färbungen mit den besten Waschechtheiten erhalten werden, wenn das erfindungsgemäße Mittel mindestens eine erste organische Siliciumverbindung (a1) der Formel (I) enthält, in welcher 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 Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine erste organische Siliciumverbindung (a1) der Formel (I) enthält, 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 Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine erste organische Siliciumverbindung (a1) der Formel (I) enthält,
Ri R2N-L-Si(OR3)a(R4)b (l), wobei
- Ri, R2 beide für ein Wasserstoffatom stehen, und
- L für eine lineare, zweiwertige Ci-Ce-Alkylengruppe, bevorzugt für eine Propylengruppe (- CH2-CH2-CH2-) oder für eine Ethylengruppe (-CH2-CH2-), steht,
- 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.
Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung besonders gut geeignete organische
Silicumverbindungen der Formel (I) sind
- (3-Aminopropyl)triethoxysilan
Figure imgf000008_0001
- (3-Aminopropyl)trimethoxysilan
Figure imgf000008_0002
- (2-Aminoethyl)triethoxysilan
Figure imgf000009_0001
- (2-Aminoethyl)trimethoxysilan
Figure imgf000009_0002
- (3-Dimethylaminopropyl)triethoxysilan
Figure imgf000009_0003
- (3-Dimethylaminopropyl)trimethoxysilan
Figure imgf000009_0004
-1 -(3-Dimethylaminopropyl)silantriol
Figure imgf000010_0001
- (2- D i met hy la m i n oethy l)t riet h oxys i la n .
Figure imgf000010_0002
- (2-Dimethylaminoethyl)trimethoxysilan und/oder
Figure imgf000010_0003
-1-(2-Dimethylaminoethyl)silantriol
Figure imgf000010_0004
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens ein organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan (F1) enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe aus (3-Aminopropyl)trimethoxysilan, (3-Aminopropyl)- triethoxysilan, (2-Aminoethyl)trimethoxy-silan, (2-Aminoethyl)triethoxysilan, (3-Dimethyl- aminopropyl)-trimethoxysilan, (3-Dimethylamino-propyl)triethoxysilan, (2-Dimethylamino- ethyl)trimethoxysilan,(2-Dimethylaminoethyl)triethoxy-silan und deren Kondensationsprodukten.
Ganz besonders bevorzugt ist es, wenn das Färbemittel (3-Aminopropyl)triethoxysilan und/oder dessen Kondensationsprodukte enthält.
Die vorgenannten organischen O-Ce-Alkoxy-Silane 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. Zur Erzielung von Färbungen mit besonders guter Reibechtheit und besonders hoher Waschechtheit hat es sich als ganz besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn das erfindungsgemäße Färbemittel (F) zusätzlich oder alternativ zu den organischen Ci-Ce-Alkoxy-Silanen der Formel (I) mindestens ein organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan der Formel (II) enthält R5Si(OR6)k(R7)m (II).
Das bzw. die organischen Ci-Ce-Alkoxysilane der Formel (II) können auch als Silane vom Typ der Alkyl-alkoxy-silane oder der Alkyl-hydroxy-silane bezeichnet werden,
R5Si(OR6)k(R7)m (II), wobei
- R5 für eine Ci-Ci2-Alkylgruppe steht,
- Re für ein Wasserstoffatom oder eine Ci-Ce-Alkylgruppe steht,
- R7 für eine Ci-Ce-Alkylgruppe steht
- k für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, und
- m für die ganze Zahl 3 - k steht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel mindestens ein organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan (F1) der Formel (II) enthält.
R5Si(OR6)k(R7)m (II), wobei
- R5 für eine Ci-Ci2-Alkylgruppe steht,
- Re für ein Wasserstoffatom oder eine Ci-Ce-Alkylgruppe steht,
- R7 für eine Ci-Ce-Alkylgruppe steht
- k für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, und
- m für die ganze Zahl 3 - k steht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein im erfindungsgemäßen Verfahren angewendetes Färbemittel (F) dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich zu der oder den organischen Ci-Ce-Alkoxy-Silanen der Formel (I) mindestens eine weiteres organisches Ci-Ce- Alkoxy-Silan der Formel (II) enthält
R5Si(OR6)k(R7)m (II), wobei
- R5 für eine Ci-Ci2-Alkylgruppe steht, - Re für ein Wasserstoffatom oder eine Ci-Ce-Alkylgruppe steht,
- R7 für eine Ci-Ce-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-Ce-Alkoxy-Silanen der Formel (II) steht der Rest R5 für eine C1-C12- Alkylgruppe. Diese Ci-Ci2-Alkylgruppe ist gesättigt und kann linear oder verzweigt sein. Bevorzugt steht R5 für eine lineare Ci-Ca-Alkylgruppe. Bevorzugt steht R5 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 R5 für eine Methylgruppe, eine Ethylgrurppe oder eine n-Octylgruppe.
In den organischen Siliciumverbindungen der Form (II) steht der Rest Re für ein Wasserstoffatom oder eine Ci-Ce-Alkylgruppe. Besonders bevorzugt steht Re für eine Methylgruppe oder für eine Ethylgruppe.
In den organischen Siliciumverbindungen der Form (II) steht der Rest R für eine Ci-Ce-Alkylgruppe. Besonders bevorzugt steht R7 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 im Verfahren ein Färbemittel (F) eingesetzt wurde, welches mindestens eine organisches Ci-Ce-Alkoxysilan der Formel (II) enthält, in 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 (II) sind
- Methyltrimethoxysilan
Figure imgf000012_0001
- Methyltriethoxysilan
Figure imgf000013_0001
- Ethyltriethoxysilan
Figure imgf000013_0002
- n-Hexyltriethoxysilan
Figure imgf000014_0001
- n-Octyltriethoxysilan
Figure imgf000014_0002
- n-Dodecyltrimethoxysilan und/oder
Figure imgf000014_0003
- n-Dodecyltriethoxysilan.
Figure imgf000015_0001
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens ein organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan (F1) enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe aus Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Hexyltrimethoxysilan, Hexyltriethoxysilan, Octyltrimethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Dodecyltri-methoxysilan, Dodecyltriethoxysilan und deren Kondensationsprodukten.
Weitere zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabenstellung besonders gut geeignete organische Silicumverbindungen sind auch
- Vinyltrimethoxysilan und
- Vinyltriethoxysilan.
In einer explizit ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Färbemittel (F) dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein erstes organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan der Formel (I) enthält, welches ausgewählt ist aus der Gruppe aus (3-Aminopropyl)triethoxysilan und (3-Aminopropyl)-trimethoxysilan, und zusätzlich mindestens ein zweites organisches Ci-Ce-Alkoxy- Silan der Formel (II) enthält, welche ausgewählt ist aus der Gruppe aus Methyltrimethoxy-silan, Methyltriethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Hexyltrimethoxysilan und Hexyltriethoxysilan.
Bei den zuvor beschriebenen organischen Ci-Ce-Alkoxy-Silanen handelt es sich um reaktive Verbindungen. Zur Erzielung von besonders guten Färbeergebnissen ist es insbesondere von Vorteil, die organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silane der Formel (I) und/oder (II) in bestimmten Mengenbereichen im Färbemittel (F) einzusetzen.
In diesem Zusammenhang hat es sich als bevorzugt herausgestellt, wenn das erfindungsgemäße Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Mittels - ein oder mehrere organische Ci-Ce- Alkoxy-Silane (F1) und/oder deren Kondensationsprodukte in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 30,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,5 bis 20,0 Gew.-%, weiter bevorzugt von 5,0 bis 15,0 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 6,0 bis 12,5 Gew.-% enthält. Im Rahmen einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren daher dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - ein oder mehrere organische Ci-Ce-Alkoxy-Silane (F1) und/oder deren Kondensationsprodukte in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 30,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,5 bis 20,0 Gew.-%, weiter bevorzugt von 5,0 bis 15,0 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 6,0 bis 12,5 Gew.-% enthält.
Oligomere bzw. Kondensate der organischen Siliciumverbindunqen
Bei den erfindungsgemäßen organischen Ci-Ce-Alkoxy-Silanen (F1), insbesondere jenen der Formel (I) und/oder (II), handelt es sich um reaktive Verbindungen, die mit Wasser eine Hydrolyse und Kondensationsreaktion eingehen können.
Die Reaktion der organischen Ci-Ce-Alkoxy-Silane mit Wasser kann auf verschiedenen Wegen stattfinden. Die Reaktion startet, sobald die Ci-Ce-Alkoxy-Silane mit Wasser durch Vermischen in Kontakt kommen. Sobald Ci-Ce-Alkoxy-Silane und Wasser in Kontakt kommen, findet eine exotherme Hydrolyse-Reaktion gemäß folgendem Schema statt (Reaktionsschema am Beispiel von 3-Aminopropyltriethoxysilan):
Figure imgf000016_0001
In Abhängigkeit von der Anzahl der hydrolysierbaren Ci-Ce-Alkoxygruppen pro Silan-Molekül kann die Hydrolysereaktion auch mehrfach pro eingesetztem Ci-Ce-Alkkoxy-Silan stattfinden:
Figure imgf000016_0002
Hydrolyse am Beispiel von Methyltrimethoxysilan: OMe OMe
CH3— S —OMe + H2O - ► CH3— Si I— OH + MeOH
OMe OMe
In Abhängigkeit von der eingesetzten Menge an Wasser kann die Hydrolyse-Reaktion auch mehrfach pro eingesetztem Ci-Ce-Alkoxy-Silan stattfinden:
Figure imgf000017_0002
Im Anschluss an die Hydrolyse bzw. quasi zeitgleich mit der Hydrolyse erfolgt eine Kondensation der partiell (oder in Teilen auch vollständig) hydrolysierten Ci-Ce-Alkoxy-Silane.Die Vorkondensation kann beispielsweise gemäß dem folgenden Schema ablaufen:
Figure imgf000017_0001
OH OH OMe OH
H3C— -Si— OMe H3C — Si — OMe MeO — Si — O — Si — OMe + MeOH
OMe OMe CH3 CH3
An der Kondensationsreaktion können sowohl partiell hydrolysierte als auch vollständig hydrolysierte Ci-Ce-Alkoxysilane teilnehmen, die eine Kondensation mit noch nicht abreagierten, partiell oderauch vollständig hydrolysierten Ci-Ce-Alkoxysilanen durchlaufen. Mögliche Kondensationsreaktionen sind beispielsweise (gezeigt anhand des Gemisches (3- Aminopropyl)triethoxysilan und Methyltrimethoxysilan):
Figure imgf000018_0001
und/oder
Figure imgf000019_0001
In den obigen beispielhaften Reaktionsschemata ist jeweils die Kondensation zu einem Dimer gezeigt, jedoch sind auch weitergehende Kondensationen zu Oligomeren mit mehreren Silan- Atomen möglich und auch bevorzugt.
Diese Hydrolyse bzw. Kondensationsreaktion setzt bereits in Gegenwart von sehr geringen Wassermengen ein, daher sind auch die Oligomere und/oder Kondensationsprodukte der vorgenannten organische Siliciumverbindungen von dieser Erfindung mit umfasst.
Pigmente (F2)
Als zweiten wesentlichen Bestandteil enthält das im erfindungsgemäßen Verfahren angewendete Färbemittel (F) mindestens ein Pigment (F2).
Unter Pigmenten im Sinne der vorliegenden Erfindung werden farbgebende Verbindungen verstanden, welche bei 20 °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 20 °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 Pigmente bzw. Farbpigmente können anorganischen und/oder organischen Ursprungs sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens ein Pigment (F2) aus der Gruppe der anorganischen Pigmente, der organischen Pigmente und/oder der Metallpigmente 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 Farbpigmente 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 mindestens ein Pigment enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe der farbigen Metalloxide, Metallhydroxide, Metalloxidhydrate, Silicate, Metallsulfide, komplexen Metallcyanide, Metallsulfate, Bronzepigmente und/oder aus farbigen Pigmenten auf Mica- oder Glimmerbasis, die mit mindestens einem Metalloxid und/oder einem Metalloxychlorid beschichtet sind. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Färbemittel (F) dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Pigment (F2) enthält, das 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, Cl 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 (Iron 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 (Cl 77510)
Colorona Red Gold, Merck, MICA, Cl 77891 (TITANIUM DIOXIDE), Cl 77491 (IRON OXIDES) Colorona Gold Plus MP 25, Merck, MICA, TITANIUM DIOXIDE (Cl 77891), IRON OXIDES (Cl 77491)
Colorona Carmine Red, Merck, MICA, TITANIUM DIOXIDE, CARMINE
Colorona Blackstar Green, Merck, MICA, Cl 77499 (IRON OXIDES) Colorona Bordeaux, Merck, MICA, Cl 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Bronze, Merck, MICA, Cl 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Bronze Fine, Merck, MICA, Cl 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Fine Gold MP 20, Merck, MICA, Cl 77891 (TITANIUM DIOXIDE), Cl 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Sienna Fine, Merck, Cl 77491 (IRON OXIDES), MICA
Colorona Sienna, Merck, MICA, Cl 77491 (IRON OXIDES)
Colorona Precious Gold, Merck, Mica, Cl 77891 (Titanium dioxide), Silica, Cl 77491 (Iron oxides), Tin oxide
Colorona Sun Gold Sparkle MP 29, Merck, MICA, TITANIUM DIOXIDE, IRON OXIDES, MICA, Cl 77891 , Cl 77491 (EU)
Colorona Mica Black, Merck, Cl 77499 (Iron oxides), Mica, Cl 77891 (Titanium dioxide) Colorona Bright Gold, Merck, Mica, Cl 77891 (Titanium dioxide), Cl 77491 (Iron oxides) Colorona Blackstar Gold, Merck, MICA, Cl 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 Magie 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 (Iron Oxides), Silica
Unipure Black LC 989 EM, Sensient, CI 77499 (Iron Oxides), Silica
Unipure Yellow LC 182 EM, Sensient, CI 77492 (Iron Oxides), Silica
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Färbemittel (F) auch ein oder mehrere 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, Cl 73000, Cl 74100, Cl 74160, gelbe Pigmente mit den Color Index Nummern CI 11680, CI 11710, CI 15985, CI 19140, CI 20040, CI 21100, CI 21108, 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 71105, 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 einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Färbemittel (F) dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein organisches Pigment (F2) enthält, das 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 11680, CI 11710, CI 15985, CI 19140, CI 20040, CI 21100, CI 21108, 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 11725, CI 15510, CI 45370, CI 71105, 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.
Zur Färbung des Ke ratinmate rials können im Färbemittel (F) auch Pigmente mit einer bestimmten Formgebung eingesetzt worden sein. Beispielsweise kann ein Pigment auf Basis eines lamellaren und/oder eines lentikulären Substratplättchens eingesetzt werden. Weiterhin ist auch die Färbung auf Basis eines Substratplättchens möglich, welches ein Vakuum metallisiertes Pigment umfasst.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform kann ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet sein, dass das Färbemittel (F) auch ein oder mehrere farbgebende Verbindungen aus der Gruppe der Pigmente auf Basis eines lamellaren Substratplättchens, der Pigmente auf Basis eines lentikulären Substratplättchens und der Vakuum metallisierten Pigmente enthält. Die Substratplättchen dieses Typs weisen eine durchschnittliche Dicke von höchstens 50 nm, vorzugsweise weniger als 30 nm, besonders bevorzugt höchstens 25 nm, beispielsweise höchstens 20 nm auf. Die durchschnittliche Dicke der Substratplättchen beträgt mindestens 1 nm, vorzugsweise mindestens 2,5 nm, besonders bevorzugt mindestens 5 nm, beispielsweise mindestens 10 nm. Bevorzugte Bereiche für die Dicke der Substratplättchen sind 2,5 bis 50 nm, 5 bis 50 nm, 10 bis 50 nm; 2,5 bis 30 nm, 5 bis 30 nm, 10 bis 30 nm; 2,5 bis 25 nm, 5 bis 25 nm, 10 bis 25 nm, 2,5 bis 20 nm, 5 bis 20 nm und 10 bis 20 nm. Vorzugsweise weist jedes Substratplättchen eine möglichst einheitliche Dicke auf.
Durch die geringe Dicke der Substratplättchen weist das Pigment ein besonders hohes Deckvermögen auf.
Die Substratplättchen sind monolithisch aufgebaut. Monolithisch bedeutet in diesem Zusammenhang aus einer einzigen abgeschlossenen Einheit ohne Brüche, Schichtungen oder Einschlüsse bestehend, wobei jedoch innerhalb der Substratplättchen Gefügewechsel auftreten können. Die Substratplättchen sind vorzugsweise homogen aufgebaut, d.h. dass innerhalb der Plättchen kein Konzentrationsgradient auftritt. Insbesondere sind die Substratplättchen nicht schichtartig aufgebaut und weisen keine darin verteilten Teilchen oder Partikel auf.
Die Größe des Substratplättchens kann auf den jeweiligen Anwendungszweck, insbesondere dem gewünschten Effekt auf dem keratinischen Material, abgestimmt werden. In der Regel haben die Substratplättchen einen mittleren größten Durchmesser von etwa 2 bis 200 pm, insbesondere etwa 5 bis 100 pm.
In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der Formfaktor (Aspect Ratio), ausgedrückt durch das Verhältnis der mittleren Größe zur durchschnittlichen Dicke, mindestens 80, vorzugsweise mindestens 200, mehr bevorzugt mindestens 500, besonders bevorzugt mehr als 750, beträgt. Dabei wird als mittlere Größe der un beschichteten Substratplättchen der d50-Wert der unbeschichteten Substratplättchen verstanden. Der d50- Wert wurde, soweit nicht anders angegeben, mit einem Gerät des Typs Sympatec Heios mit Quixel-Nassdispergierung bestimmt. Dabei wurde zur Probenvorbereitung die zu untersuchende Probe für eine Dauer von 3 Minuten in Isopropanol vordispergiert.
Die Substratplättchen können aus jedem Material, das in Plättchenform gebracht werden kann, aufgebaut sein.
Sie können natürlichen Ursprungs, aber auch synthetisch hergestellt sein. Materialien, aus denen die Substratplättchen aufgebaut sein können, sind beispielsweise Metalle und Metalllegierungen, Metalloxide, vorzugsweise Aluminiumoxid, anorganische Verbindungen und Mineralien wie Glimmer und (Halb)Edelsteine, sowie Kunststoffe. Vorzugsweise sind die Substratplättchen aus Metalllegierungen aufgebaut.
Als Metall kommt jedes für metallische Glanzpigmente geeignete Metall in Betracht. Derartige Metalle sind unter anderem Eisen und Stahl, sowie alle lüft- und wasserbeständigen (Halb)metalle wie beispielsweise Platin, Zink, Chrom, Molybdän und Silicium, sowie deren Legierungen wie Aluminiumbronzen und Messing. Bevorzugte Metalle sind Aluminium, Kupfer, Silber und Gold. Bevorzugte Substratplättchen sind Aluminiumplättchen und Messingplättchen, wobei Substratplättchen aus Aluminium besonders bevorzugt sind.
Lamellare Substratplättchen zeichnen sich durch einen unregelmäßig strukturierten Rand aus und werden aufgrund ihres Erscheinungsbildes auch als "cornflakes" bezeichnet.
Aufgrund ihrer unregelmäßigen Struktur erzeugen Pigmente auf der Basis von lamellaren Substratplättchen einen hohen Anteil an Streulicht. Außerdem decken die Pigmente auf der Basis von lamellaren Substratplättchen die vorhandene Farbe eines keratinischen Materials nicht vollständig ab und es können beispielsweise Effekte analog zu einer natürlichen Ergrauung erzielt werden.
Lentikuläre (= linsenförmige) Substratplättchen weisen einen im Wesentlichen regelmäßigen runden Rand auf und werden aufgrund ihres Erscheinungsbildes auch als "silverdollars" bezeichnet. Aufgrund ihrer regelmäßigen Struktur überwiegt bei Pigmenten auf Basis von lentikulären Substratplättchen der Anteil des reflektierten Lichts.
Vakuum metallisierte Pigmente (vacuum metallized pigments, VMP) können beispielsweise durch das Freisetzen von Metallen, Metalllegierungen oder Metalloxiden von entsprechend beschichteten Folien gewonnen werden. Sie zeichnen sich durch eine besonders geringe Dicke der Substratplättchen im Bereich von 5 bis 50 nm und durch eine besonders glatte Oberfläche mit erhöhter Reflektivität aus. Substratplättchen, welche ein im Vakuum metallisiertes Pigment umfassen, werden im Rahmen dieser Anmeldung auch als VMP-Substratplättchen bezeichnet. VMP-Substratplättchen aus Aluminium können beispielsweise durch Freisetzen von Aluminium von metallisierten Folien gewonnen werden.
Die Substratplättchen aus Metall oder Metalllegierung können passiviert sein, beispielsweise durch Eloxieren (Oxidschicht) oder Chromatieren.
Un beschichtete lamellare, lentikuläre und/oder VPM-Substratplättchen, insbesondere solche aus Metall oder Metalllegierung, reflektieren das einfallende Licht in hohem Maße und erzeugen einen Hell-Dunkel-Flop, aber keinen Farbeindruck. Ein Farbeindruck kann beispielsweise aufgrund optischer Interferenzeffekte erzeugt werden. Derartige Pigmente können auf mindestens einfach beschichteten Substratplättchen beruhen. Diese zeigen Interferenzeffekte durch Überlagerung von verschieden gebrochenen und reflektierten Lichtstrahlen.
Entsprechend sind bevorzugte Pigmente, Pigmente auf Basis eines beschichteten lamellaren Substratplättchens. Das Substratplättchen weist vorzugsweise mindestens eine Beschichtung B aus einem hochbrechenden Metalloxid mit einer Beschichtungsdicke von mindestens 50 nm auf. Zwischen der Beschichtung B und der Oberfläche des Substratplättchens befindet sich vorzugsweise noch eine Beschichtung A. Gegebenenfalls befindet sich auf der Schicht B eine weitere Beschichtung C, die von der darunterliegenden Schicht B verschieden ist.
Als Materialien für die Beschichtungen A, B und C eignen sich alle Substanzen, die filmartig und dauerhaft auf die Substratplättchen aufgebracht werden können und, im Fall der Schichten A und B, die erforderlichen optischen Eigenschaften aufweisen. Allgemein ist eine Beschichtung eines Teils der Oberfläche der Substratplättchen ausreichend, um ein Pigment mit einem glänzenden Effekt zu erhalten. So können beispielsweise lediglich die obere und/oder untere Seite der Substratplättchen beschichtet sein, wobei die Seitenfläche(n) ausgespart sind. Vorzugsweise ist die gesamte Oberfläche der gegebenenfalls passivierten Substratplättchen, einschließlich der Seitenflächen, von Beschichtung B bedeckt. Die Substratplättchen sind also vollständig von Beschichtung B umhüllt. Dies verbessert die optischen Eigenschaften des Pigments und erhöht die mechanische und chemische Belastbarkeit der Pigmente. Das Vorstehende gilt auch für die Schicht A und vorzugsweise auch für die Schicht C, falls vorhanden.
Obwohl jeweils mehrere Beschichtungen A, B und/oder C vorhanden sein können, weisen die beschichteten Substratplättchen vorzugsweise jeweils nur eine Beschichtung A, B und, falls vorhanden, C auf.
Die Beschichtung B ist aus mindestens einem hochbrechenden Metalloxid aufgebaut. Hochbrechende Materialien weisen einen Brechungsindex von mindestens 1 ,9, bevorzugt mindestens 2,0 und besonders bevorzugt mindestens 2,4 auf. Vorzugsweise umfasst die Beschichtung B mindestens 95 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew.-% an hochbrechenden Metalloxid(en).
Die Beschichtung B weist eine Dicke von mindestens 50 nm auf. Vorzugsweise beträgt die Dicke von Beschichtung B nicht mehr als 400 nm, besonders bevorzugt höchstens 300 nm. Für Beschichtung B geeignete hochbrechende Metalloxide sind vorzugsweise selektiv lichtabsorbierende (d.h. farbige) Metalloxide, wie beispielsweise Eisen(l I l)oxid (a- und y-Fe2O3, rot), Cobalt(ll)oxid (blau), Chrom(lll)oxid (grün),Titan(lll)oxid (blau, liegt üblicherweise im Gemisch mit Titanoxynitriden und Titannitriden vor) und Vanadium(V)oxid (orange) sowie deren Gemische. Es eignen sich auch farblose hochbrechende Oxide wie Titandioxid und/oder Zirkonoxid.
Beschichtung B kann einen selektiv absorbierenden Farbstoff enthalten, vorzugsweise 0,001 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,01 bis 1 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge der Beschichtung B. Geeignet sind organische und anorganische Farbstoffe, die sich stabil in eine Metalloxidbeschichtung einbauen lassen.
Die Beschichtung A weist vorzugsweise mindestens ein niedrigbrechendes Metalloxid und/oder Metalloxidhydrat auf. Vorzugsweise umfasst Beschichtung A mindestens 95 Gew.-%, besonders bevorzugt mindestens 99 Gew.-% niedrigbrechendes Metalloxid(hydrat). Niedrigbrechende Materialien weisen einen Brechungsindex von höchstens 1 ,8, bevorzugt höchstens 1 ,6 auf.
Zu den niedrigbrechenden Metalloxiden, die für die Beschichtung A geeignet sind, zählen beispielsweise Silicium(di)oxid, Siliciumoxidhydrat, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat, Boroxid, Germaniumoxid, Manganoxid, Magnesiumoxid und deren Gemische, wobei Siliciumdioxid bevorzugt ist. Die Beschichtung A weist bevorzugt eine Dicke von 1 bis 100 nm, besonders bevorzugt 5 bis 50 nm, insbesondere bevorzugt 5 bis 20 nm, auf.
Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der Oberfläche der Substratplättchen und der inneren Oberfläche von Beschichtung B höchstens 100 nm, besonders bevorzugt höchstens 50 nm, insbesondere bevorzugt höchstens 20 nm. Dadurch, dass die Dicke von Beschichtung A und somit der Abstand zwischen der Oberfläche der Substratplättchen und Beschichtung B im oben angegebenen Bereich liegt, kann sichergestellt werden, dass die Pigmente ein hohes Deckvermögen aufweisen.
Weist das Pigment auf Basis eines lamellaren Substratplättchens nur eine Schicht A auf, ist es bevorzugt, dass das Pigment ein lamellares Substratplättchen aus Aluminium und eine Schicht A aus Siliciumdioxid aufweist. Weist das Pigment auf Basis eines lamellaren Substratplättchens eine Schicht A und eine Schicht B auf, ist es bevorzugt, dass das Pigment ein lamellares Substratplättchen aus Aluminium, eine Schicht A aus Siliciumdioxid und eine Schicht B aus Eisenoxid aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Pigmente eine weitere Beschichtung C aus einem Metalloxid(hydrat), die von der darunterliegenden Beschichtung B verschieden ist, auf. Geeignete Metalloxide sind beispielsweise Silicium(di)oxid, Siliciumoxidhydrat, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat, Zinkoxid, Zinnoxid, Titandioxid, Zirkonoxid, Eisen(lll)oxid und Chrom(lll)oxid. Bevorzugt ist Siliciumdioxid.
Die Beschichtung C weist vorzugsweise eine Dicke von 10 bis 500 nm, besonders bevorzugt 50 bis 300 nm auf. Durch das Vorsehen der Beschichtung C, beispielsweise auf Basis von TiC>2, kann eine bessere Interferenz erzielt werden, wobei ein hohes Deckvermögen gewährleistet bleibt.
Die Schichten A und C dienen insbesondere als Korrosionsschutz als auch der chemischen und physikalischen Stabilisierung. Besonders bevorzugt enthalten die Schichten A und C sind Siliciumdioxid oder Aluminiumoxid, die nach dem Sol-Gel-Verfahren aufgebracht werden. Dieses Verfahren umfasst das Dispergieren der unbeschichteten lamellaren Substratplättchen oder der bereits mit Schicht A und/oder Schicht B beschichteten lamellaren Substratplättchen in einer Lösung eines Metallalkoxids wie Tetraethylorthosilikat oder Aluminiumtriisopropanolat (üblicherweise in einer Lösung von organischem Lösungsmittel oder einer Mischung von organischem Lösungsmittel und Wasser mit mindestens 50 Gew.-% organisches Lösungsmittel wie ein C1 bis C4-Alkohol), und Zugabe einer schwachen Base oder Säure zur Hydrolysierung des Metallalkoxids, wodurch ein Film des Metalloxids auf der Oberfläche der (beschichteten) Substratplättchen entsteht.
Die Schicht B kann beispielsweise durch hydrolytische Zersetzung einer oder mehrerer organischer Metallverbindungen und/oder durch Fällung eines oder mehrerer gelöster Metallsalze sowie eine ggf. anschließende Nachbehandlung (zum Beispiel Überführen einer gebildeten hydroxidhaltigen Schichten in die Oxidschichten durch Tempern) hergestellt werden.
Obwohl jede der Beschichtungen A, B und/oder C aus einem Gemisch von zwei oder mehreren Metalloxid(hydrat)en aufgebaut sein kann, ist jede der Beschichtungen vorzugsweise aus einem Metalloxid(hydrat) aufgebaut.
Die Pigmente auf Basis von beschichteten lamellaren bzw. lentikulären Substratplättchen bzw. die Pigmente auf Basis von beschichteten VMP-Substratplättchen weisen vorzugsweise eine Dicke von 70 bis 500 nm, besonders bevorzugt 100 bis 400 nm, insbesondere bevorzugt 150 bis 320 nm, beispielsweise 180 bis 290 nm, auf. Aufgrund der geringen Dicke der Substratplättchen weist das Pigment ein besonders hohes Deckvermögen auf. Die geringe Dicke der beschichteten Substratplättchen wird insbesondere dadurch erzielt, dass die Dicke der unbeschichteten Substratplättchen gering ist, aber auch dadurch, dass die Dicken der Beschichtungen A und, falls vorhanden, C auf einen möglichst kleinen Wert eingestellt werden. Die Dicke von Beschichtung B bestimmt den Farbeindruck des Pigments.
Die Haftung und Abriebbeständigkeit von Pigmenten auf Basis von beschichteten Substratplättchen im keratinischen Material kann deutlich erhöht werden, in dem die äußerste Schicht, je nach Aufbau Schicht A, B oder C, zusätzlich durch organische Verbindung wie Silane, Phosphorsäureester, Titanate, Borate oder Carbonsäuren modifiziert wird. Dabei sind die organischen Verbindungen an die Oberfläche der äußersten, vorzugsweise Metalloxid-haltigen, Schicht A, B oder C gebunden. Die äußerste Schicht bezeichnet die Schicht, die räumlich am weitesten von dem lamellaren Substratplättchen entfernt ist. Bei den organischen Verbindungen handelt es sich vorzugsweise um funktionelle Silanverbindungen, die an die Metalloxid-haltige Schicht A, B oder C binden können. Hierbei kann es sich entweder um mono- als auch um bifunktionelle Verbindungen handeln. Beispiele für bifunktionelle organische Verbindungen sind Methacryloxypropenyltrimethoxysilan, 3- Methacryloxypropyltrimethoxysilan, 3- Acryloxypropyltrimethoxysilan, 2- Acryloxyethyltrimethoxysilan, 3-Methacryloxy- propyltriethoxysilan, 3-Acryloxypropyltrimethoxysilan, 2-Methacryloxyethyl- triethoxysilan, 2-Acryloxyethyltriethoxysilan, 3-Methacryloxypropyltris(methox- yethoxy)silan, 3-Methacryloxypropyltris(butoxyethoxy)silan, 3-Methacryloxy- propyltris(propoxy)silan, 3-Methacryloxypropyltris(butoxy)silan, 3-Acryloxy- propyltris(methoxyethoxy)silan, 3-Acryloxypropyltris(butoxyethoxy)silan, 3-Acryl- oxypropyltris(butoxy)silan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinylethyl- dichlorsilan, Vinylmethyldiacetoxysilan, Vinylmethyldichlorsilan, Vinylmethyldiethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan, Vinyltrichlorsilan, Phenylvinyldiethoxysilan, oder Phenylallyldichlorsilan. Des Weiteren kann eine Modifizierung mit einem monofunktionellen Silan, insbesondere eines Alkylsilans oder Arylsilans, erfolgen. Dieses weist nur eine funktionelle Gruppe auf, welche kovalent an die Oberfläche Pigments auf Basis von beschichteten lamellaren Substratplättchens (d.h. an die äußerste Metalloxid-haltige Schicht) oder, bei nicht ganz vollständiger Bedeckung, an die Metalloberfläche anbinden kann. Der Kohlenwasserstoffrest des Silans weist vom Pigment weg. Je nach der Art und Beschaffenheit des Kohlenwasserstoffrests des Silans wird ein unterschiedlicher Grad der Hydrophobierung des Pigments erreicht. Beispiele für solche Silane sind Hexadecyltrimethoxysilan, Propyltrimethoxysilan, etc. Besonders bevorzugt sind Pigmente auf Basis von Siliciumdioxid-beschichteten Aluminiumsubstratplättchen mit einem monofunktionellen Silan oberflächenmodifiziert. Besonders bevorzugt sind Octyltrimethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Hecadecyltrimethoxysilan sowie Hecadecyltriethoxysilan. Durch die veränderten Oberflächeneigenschaften / Hydrophobierung kann eine Verbesserung bezüglich Haftung, Abriebfestigkeit und Ausrichtung in der Anwendung erzielt werden.
Geeignete Pigmente auf Basis eines lamellaren Substratplättchens umfassen beispielsweise die Pigmente der Reihe VISIONAIRE von Eckart.
Pigmente auf Basis eines lentikulären Substratplättchens sind beispielsweise unter der Bezeichnung Alegrace® Gorgeous von der Firma Schlenk Metallic Pigments GmbH erhältlich. Pigmente auf Basis eines Substratplättchens, welches ein Vakuum metallisiertes Pigment umfasst, sind beispielsweise unter der Bezeichnung Alegrace® Marvelous oder Alegrace® Aurous von der Firma Schlenk Metallic Pigments GmbH erhältlich.
Aufgrund ihrer ausgezeichneten Licht- und Temperaturbeständigkeit ist die Verwendung der zuvor genannten Pigmente in dem Färbemittel (F) des erfindungsgemäßen Verfahrens ganz besonders bevorzugt. Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die eingesetzten Pigmente eine bestimmte Teilchengröße aufweisen. 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 pm, 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 bevorzugt in einer Menge von 0,1 bis 20,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,2 bis 10,0 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F), eingesetzt werden.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - ein oder mehrere Pigmente (F2) in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 20,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,2 bis 10,0 Gew.-% enthält.
Wassergehalt des Färbemittels (F)
Ein weiteres kennzeichnendes Merkmal des Färbemittels (F) ist sein Wassergehalt (F3), der unterhalb von 25 Gew.-% liegen muss. Gezogen auf sein Gesamtgewicht enthält das Färbemittel (F) damit weniger als 25,0 Gew.-% Wasser.
Der geringe Wassergehalt im Färbemittel (F) gewährleistet die Lagerstabilität des Färbemittels (F) und sorgt weiterhin dafür, dass die organischen Ci-Ce-Alkoxysilane noch in reaktiver Form vorliegen und noch nicht vollständig durchpolymerisiert sind. Wenn die vollständige Vernetzung der organischen Ci-Ce-Alkoxysilane erst nach dem Aufträgen des Färbemittels (F) auf das Keratinmaterial stattfindet, zeichnet sich der bei der Vernetzung entstehende Film durch eine besonders hohe Robustheit und Wiederstandfähigkeit aus. Robuste Filme werden bereits erhalten, wenn das Färbemittel (F) weniger als 25,0 Gew.-% Wasser enthält. Als bevorzugt hat es sich erweisen, wenn der Wasserhalt im Färbemittel (F) noch weiter reduziert wird.
Besonders bevorzugt wird das Färbemittel (F) so wasserarm konfektioniert, dass der Wassergehalt des Färbemittels (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - im Bereich von 0 bis 20,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 10,0 Gew.-%, weiter bevorzugt von 0,1 bis 5,0 Gew.-%, und besonders bevorzugt von 0,5 bis 3,0 Gew.-% Wasser (F3) liegt. Im Rahmen einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - 0 bis 20,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 10,0 Gew.-%, weiter bevorzugt von 0,1 bis 5,0 Gew.-%, und besonders bevorzugt von 0,5 bis 3,0 Gew.-% Wasser (F3) enthält.
Lösungsmittel (F4) im Färbemittel (F)
Als vierten erfindungswesentlichen Bestandteil enthält das Färbemittel (F) mindestens ein von Wasser verschiedenes Lösungsmittel (F4). Ein Lösungsmittel ist ein feststehende Begriff und wird in der Chemie für eine Substanz verwendet, die bei Raumtemperatur (20 °C) flüssig ist und die in der Lage ist, andere chemische Substanzen zu lösen. Das oder die Lösungsmittel (F4) stellen eine feine Dispergierung der Pigmente (F2) sicher und sorgen für eine homogene Vermischung der Pigmente (F2) mit den Ci-Ce-Alkoxy-Silanen (F1). Gleichzeitig erhöht die Zugabe mindestens eines Lösungsmittels auch die Lagerstabilität des Färbemittels (F).
Da das Färbemittel (F) wasserarm konfektioniert ist, bildet das Lösungsmittel (F4) bevorzugt - entweder zusammen mit dem Wasser oder allein - den kosmetischen Träger aus und stellt so bevorzugt den Hauptbestandteil des Färbemittels (F) dar.
Als geeignete Lösungsmittel können beispielsweise die Verbindungen aus der Gruppe aus Ethanol, Isopropanol, 1 ,2-Propylenglycol, 1 ,3-Propylenglycol, 1 ,2-Butylenglycol, Dipropylenglycol, Diethylen- glycolmonoethylether, Glycerin, Phenoxyethanol, Benzylalkohol, Poly-Ci-Ce-Alkylenglycolen, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Butylencarbonat und Glycerolcarbonat genannt werden.
Im Rahmen einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, das Färbemittel (F) mindestens ein von Wasser verschiedenes Lösungsmittel (F4) enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe aus Ethanol, Isopropanol, 1 ,2- Propylenglycol, 1 ,3-Propylenglycol, Ethylenglycol, 1 ,2-Butylenglycol, Dipropylenglycol, Diethylenglycolmonoethylether, Glycerin, Phenoxyethanol, Benzylalkohol, Poly-Ci-Ce-Alkylen- glycolen, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Butylencarbonat und Glycerolcarbonat.
Im Rahmen einer weiteren explizit ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, das Färbemittel (F) mindestens ein von Wasser verschiedenes Lösungsmittel (F4) enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe aus Ethanol und Isopropanol. Ethanol trägt die CAS-Nr. 64-17-5. Isopropanol wird alternativ auch als 2-Propanol bezeichnet und trägt die CAS-Nr. 67-63-0. 1 ,2-Propylenglycol wird alternativ auch als 1 ,2-Propandiol bezeichnet wird und trägt die CAS-Nummern 57-55-6 [(RS)-1 ,2-Dihydroxypropan], 4254-14-2 [(R)-1 ,2- Dihydroxypropan] und 4254-153 [(S)-1 ,2-Dihydroxypropan], 1 ,3-Propylenglycol wird alternativ auch als 1 ,3-Dihydroxypropan oder als 1 ,3-Propandiol bezeichnet und trägt die CAS-Nr. 504-63-2. Ethylenglycol wird alternativ auch als 1 ,2-Ethandiol bezeichnet und trägt die CAS-Nr. 107-21-1 . 1 ,2- Butylenglycol kann auch als 1 ,2-Butandiol bezeichnet werden und trägt die CAS-Nummern 584-03- 2 (Racemat), 40348-66-1 ((R)-Enantiomer) und 73522-17-5 ((S)-Enantiomer).
Die Dipropylenglycole (oder Oxydipropanole) bilden eine Stoffgruppe, die sich vom Glycolether ableitet. Zu der Gruppe der Dipropylenglycole zählen 2, 2'-Oxydi-1 -propanol mit der CAS-Nr. 108-61- 2, 1 ,1 '-Oxyd i-2-propanol mit der CAS-Nr. 110-98-5 und 2-(2-Hydroxypropoxy)-1 -propanol mit der CAS-Nr. 106-62-7. Das Gemisch aus diesen drei Isomeren hat die CAS-Nr. 25265-71-8.
Diethylenglycolmonoethylether kann alternativ auch als Ethoxydiglycol oder als Ethyldiglycol oder als 2-(2-Ethoxyethoxy)ethanol) bezeichnet werden und trägt die CAS-Nr. 111-90-0.
Glycerin wird alternativ auch als 1 ,2,3-Propantriol bezeichnet und trägt die CAS-Nummer 56-81-5. Phenoxyethanol besitzt die CAS-Nummer 122-99-6.
Benzylalkohol kann alternativ auch als Phenylmethanol bezeichnet werden und besitzt die CAS-Nr. 100-51-6.
Als geeignete Poly-Ci-Ce-Alkylenglycole können insbesondere die Polyethylenglycole genannt werden, wie sie zum Beispiel durch die Formel (AG) beschrieben werden
Figure imgf000032_0001
wobei x für eine ganze Zahl von 1 bis 1000, bevorzugt 1 bis 100, besonders bevorzugt 2 bis 50, steht.
Bei den Alkylenglycolen der Formel (AG) handelt es sich um protische Substanzen mit mindestens einer Hydroxy-Gruppe, die aufgrund ihrer Wiederholungseinheit -CH2-CH2-O- , sofern x für einen Wert von mindestens 2 steht, auch als Polyethylenglycole bezeichnet werden können. In den Alkylenglycolen (a1) der Formel (AG) steht x für eine ganze Zahl von 1 bis 10000. Im Rahmen der zu dieser Erfindung führenden Arbeiten hat sich herausgestellt, dass diese Polyethylenglycole eine besonders gute Eignung zeigen, um zum einen die Echtheitseigenschaften der Färbemittel zu verbessern und zum anderen auch um die Viskosität der Mittel optimal einzustellen.
Polyethylenglycole mit einer Molekülmasse zwischen 200 g/mol und 400 g/mol sind bei Raumtemperatur nichtflüchtige Flüssigkeiten. PEG 600 weist einen Schmelzbereich von 17 bis 22 °C und somit eine pastenartige Konsistenz auf. Bei Molekülmassen über 3000 g/mol sind die PEG feste Substanzen und werden als Schuppen oder Pulver in den Handel gebracht.
Ein ganz besonders bevorzugtes niedermolekulares Polyethylenglycol ist beispielsweise PEG-8. PEG-8 umfasst im Schnitt 8 Ethylenglycol-Einheiten (x1 = 8), besitzt ein mittleres Molgewicht von 400 g/mol und trägt die CAS-Nummer 25322-68-3. PEG-8 wird alternativ auch als PEG 400 bezeichnet und ist beispielsweise von der Firma APS kommerziell erhältlich.
Weitere gut geeignete niedermolekulare Polyethylenglycole sind beispielsweise PEG-6, PEG-7, PEG-9 und PEG-10.
Ein weiteres gut geeignetes Polyethylenglycol ist beispielsweise PEG-32. PEG-32 umfasst 32 Ethylenglycol-Einheiten (x1 = 32), besitzt ein mittleres Molgewicht von 1500 g/mol und trägt die CAS- Nummer 25322-68-3. PEG-32 wird alternativ auch als PEG 1500 bezeichnet und kann zum Beispiel von der Firma Clariant kommerziell erworben werden.
Dimethylcarbonat wird alternativ auch als Kohlensäuredimethylester bezeichnet und trägt die CAS- Nr. 616-38-6. Diethylcarbonat wird alternativ auch als Kohlensäurediethylester bezeichnet und trägt die CAS-Nr. 105-58-8.
Ethylencarbonat wird auch als 1 ,3-Dioxolan-2-on bezeichnet. Ethylencarbonat entspricht der Verbindung der Formel (I), in der R1 und R2 für Wasserstoff stehen und n für die Zahl 0 steht. Ethylencarbonat besitzt die CAS-Nummer 96-49-1 .
Propylencarbonat wird alternativ auch als 4-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-on bezeichnet. Propylencarbonat entspricht der Verbindung der Formel (I), in der R1 für eine Methylgruppe steht, R2 für Wasserstoff steht und n für die Zahl 0 steht. Propylencarbonat besitzt die CAS-Nummern 108-32-7 [(RS)-4- Methyl-1 ,3-dioxolan-2-on], 51260-39-0 [(S)-4-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-on] und
16606-55-6 [(R)-4-Methyl-1 ,3-dioxolan-2-on]. Alle vorgenannten Stereoisomere sind von der Erfindung umfasst.
Unter Butylencarbonat wird erfindungsgemäß das 1 ,2-Butylencarbonat verstanden, das alternativ auch als 4-Ethyl-1 ,3-dioxolan-2-on bezeichnet wird und das die CAS-Nummer 4437-85-8 besitzt. Butylencarbonat entspricht der Verbindung der Formel (I), in der R1 für eine Ethylgruppe steht, R2 für ein Wasserstoffatom steht und n für die Zahl 0 steht.
Glycerolcarbonat wird alternativ auch als 4-Hydroxymethyl-1 ,3-dioxolan-2-on bezeichnet und besitzt die CAS-Nummer 931-40-8. Glycerolcarbonat entspricht der Verbindung der Formel (I), in der R1 für eine Hydroxymethylgruppe steht, R2 für ein Wasserstoffatom steht und n für die Zahl 0 steht.
In einer bevorzugten Ausführungsform stellen das oder die Lösungsmittel (F4) den kosmetischen Träger das Mittels dar und werden demzufolge bevorzugt als Hauptbestandteil im Färbemittel (F) eingesetzt. Als Hauptbestandteil wird in diesem Zusammenhang ein Inhaltsstoff bezeichnet, dessen Einsatzmenge die aller anderen Inhaltsstoffe übersteigt.
Bei Einsatz als Hauptbestandteil kann es sich als vorteilhaft erweisen, die Einsatzmengen des oder der Lösungsmittel (F4) entsprechend hoch zu wählen. So kann das Färbemittel (F) zum Beispiel - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - ein oder mehrere von Wasser verschiedene Lösungsmittel (F4) in einer Gesamtmenge von 20 bis 95 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 85 Gew.-%, weiter bevorzugt von 40 bis 80 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 45 bis 75 Gew.-% enthalten.
Im Rahmen einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - ein oder mehrere von Wasser verschiedene Lösungsmittel (F4) in einer Gesamtmenge von 20 bis 95 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 85 Gew.-%, weiter bevorzugt von 40 bis 80 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 45 bis 75 Gew.-% enthält.
Fettbestandteile (F5) im Färbemittel
Als weiteren optionalen Bestandteil kann das Färbemittel zusätzlich mindestens einen bei 20 °C flüssigen Fettbestandteil (F5) enthalten. Wie die Lösungsmittel (F4) können auch die flüssigen Fettbestandteile (F5) eine feine Dispergierung der Pigmente (F2) gewährleisten und für eine homogene Vermischung mit den Silanen (F1) sorgen. Gleichzeitig kann die Zugabe der Fettbestandteile (F5) die Lagerstabilität des Mittels weiter erhöhen.
Unter „Fettbestandteilen“ werden im Sinne der Erfindung organische Verbindungen mit einer Löslichkeit in Wasser bei Raumtemperatur (22 °C) und atmosphärischem Druck (760 mmHg) von weniger als 1 Gew.-%, bevorzugt von weniger als 0,1 Gew.-% verstanden. Ein bei 20°C flüssiger Fettbestandteil besitzt einen Schmelzpunkt unterhalb von 20 °C (gemessen unter atmosphärischem Druck (760 mmHg)). Unter die Definition der Fettbestandteile fallen explizit nur ungeladene (d.h. nichtionische) Verbindungen. Fettbestandteile besitzen mindestens eine gesättigte oder ungesättigte Alkylgruppe mit mindestens 8 C-Atomen. Das Molgewicht der Fettbestandteile liegt bei maximal 5000 g/mol, bevorzugt bei maximal 2500 g/mol und besonders bevorzugt bei maximal 1000 g/mol. Bei den Fettbestandteilen handelt es sich weder um polyoxyalkylierte noch um polyglycerylierte Verbindungen.
Als besonders gut geeignete Fettbestandteile können beispielsweise die linearen oder cyclischen Silikonöle, der Kohlenwasserstofföle, der flüssigen Fettsäuretriglyceride, der flüssigen Fettalkohole, der Esteröle genannt werden, wobei jeweils die Voraussetzung gilt, dass jede Verbindung aus den vorgenannten Substanzklassen einen Schmelzpunkt unterhalb von 20°C besitzt.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden explizit nur nichtionische Substanzen als Fettbestandteile betrachtet. Geladene Verbindungen wie beispielsweise Fettsäuren und ihre Salze werden nicht als Fettbestandteil verstanden.
Im Rahmen einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens einen bei 20 °C flüssigen Fettbestandteil (F5) enthält, der ausgewählt ist aus der Gruppe der linearen oder cyclischen Silikonöle, der Kohlenwasserstofföle, der flüssigen Fettsäuretriglyceride, der flüssigen Fettalkohole, der Esteröle und deren Gemischen.
Silikonöle können auch als bei 20 °C flüssige Oligoalkylsiloxane und Polyalkylsiloxane bezeichnet werden, d.h. die Silikonöle besitzen einen Schmelzpunkt, der unterhalb von 20 °C liegt (bei atmosphärischem Druck (760 mmHg). Bevorzugte lineare Silikonöle sind Oligoalkylsiloxane der allgemeinen Formel (V)
Figure imgf000035_0001
wobei z für eine ganze Zahl von 0 bis 10000, bevorzugt für eine ganze Zahl von 0 bis 1000, weiter bevorzugt für eine ganze Zahl von 0 bis 100, und ganz besonders bevorzugt für eine ganze Zahl von 0 bis 10 steht.
Ganz besonders bevorzugte lineare Oligoalkylsiloxane sind beispielsweise
- Hexamethyldisiloxan CH3 CH3
H3C-SI-O-SI-CH3
CH3 CH3
- Octamethyltrisiloxan
CH3 CH3 CH3
H3C — Si — o— Si — o— Si — CH3
CH3 CH3 CH3
- Decamethyltetrasiloxan
CH3 CH3 CH3 CH3
H3c— Si — o— Si— o— Si — O— Si — CH3
CH3 CH3 CH3 CH3
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.
Ein weiteres besonders gut geeignetes Silikonöl kann beispielsweise unter dem Handelsnamen Dimethicone Fluid 5 cSt von der Firma Clearco kommerziell erworben werden. Dieses Silikonöl trägt die Oberbezeichnung Polydimethylsiloxan und besitzt die CAS-Nummer 63148-62-9. Die Substanz ist ein klares, farbloses und geruchloses flüssiges, dünnviskoses Öl.
Ein weiteres Silikonöl mit besonders guter Eignung ist unter dem Handelsnamen Xiameter PMX 200 (1 ,5 cSt) von der Firma Dow Corning käuflich zu erwerben. Auch dieses Öl ist ein Dimethicon bzw. Polydimethylsiloxan, welches die CAS-Nummer 63148-62-9 trägt.
Bevorzugte cyclische Oligoalkylsiloxane sind Verbindungen der allgemeinen Formel (VI)
Figure imgf000037_0001
wobei y für eine ganze Zahl von 1 bis 5 steht. Bevorzugt steht z für die Zahlen 1 , 2 oder 3.
Ganz besonders bevorzugte cyclische Oligoalkylsiloxane sind beispielsweise
- Hexamethylcyclotrisiloxan
- Octamethylcyclotetrasiloxan
- Decamethylcyclopentasiloxan
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es als Fettbestandteil (c) mindestens ein Silikonöl der Formel (V) und/oder (VI) enthält,
Figure imgf000037_0002
wobei z für eine ganze Zahl von 0 bis 10000, bevorzugt für eine ganze Zahl von 0 bis 1000, weiter bevorzugt für eine ganze Zahl von 0 bis 100, und ganz besonders bevorzugt für eine ganze Zahl von 0 bis 10 steht,
Figure imgf000037_0003
wobei y für eine ganze Zahl von 1 bis 5, bevorzugt für eine ganze Zahl von 1 bis 3, steht. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Mittel dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens ein Oligoalkylsiloxan (c) enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe aus Hexamethyldisiloxan, Octamethyltrisiloxan, Decamethyltetrasiloxan, Hexamethylcyclotrisiloxan, Octamethylcyclotetrasiloxan und/oder Decamethylcyclopentasiloxan.
Im Gegensatz zu den reaktiven organischen Siliciumverbindungen, insbesondere zu den Silanen der Formeln (I) und (II), sind die Oligoalkylsiloxane ausschließlich aus Dialkylsilyl-Gruppen (insbesondere Dimethylsilylgruppen) und Trialkylsilylgruppen (insbesondere Trimethylsilylgruppen) aufgebaut, die über Sauerstoffatome miteinander verknüpft sind. Damit sind die Oligoalkylsiloxane im Sinne dieser Erfindung selbst keine reaktiven Verbindungen und besitzen auch keine hydrolysierbaren Gruppen.
Weiterhin besonders gut geeignete bei 20 °C flüssige Fettbestandteile stellen die Kohlenwasserstofföle dar.
Kohlenwasserstoffe sind ausschließlich aus den Atomen Kohlenstoff und Wasserstoff bestehende Verbindungen mit 8 bis 80 C-Atomen. Bevorzugt sind in diesem Zusammenhang insbesondere aliphatische Kohlenwasserstoffe wie beispielsweise Mineralöle, flüssige Paraffinöle (z.B. Paraffinium Liquidum oder Paraffinum Perliquidum), Isoparaffinöle und Polydecene. Auch die erfindungsgemäßen Kohlenwasserstoffe sind dadurch gekennzeichnet, dass sie unter atmosphärischem Druck einen Schmelzpunkt besitzen, der unterhalb von 20 °C liegt.
Weiterhin besonders gut geeignete bei 20 °C flüssige Fettbestandteile stellen die flüssigen Fettsäuretriglyceride dar.
Unter einem Ci2-C3o-Fettsäuretriglycerid wird im Sinne der vorliegenden Erfindung der Triester des dreiwertigen Alkohols Glycerin mit drei Äquivalenten Fettsäure verstanden. Dabei können sowohl strukturgleiche als auch unterschiedliche Fettsäuren innerhalb eines Triglyceridmoleküls an den Esterbildungen beteiligt sein, wobei die Prämisse gilt, dass das Fettsäuretriglycerid einen Schmelzpunkt unterhalb von 20 °C besitzt.
Unter Fettsäuren sind erfindungsgemäß gesättigte oder ungesättigte, unverzweigte oder verzweigte, unsubstituierte oder substituierte Ci2-C3o-Carbonsäuren zu verstehen. Ungesättigte Fettsäuren können einfach oder mehrfach ungesättigt sein. Bei einer ungesättigten Fettsäure kann bzw. können deren C-C-Doppelbindung(en) die Cis- oder Trans-Konfiguration aufweisen.
Es zeichnen sich die Fettsäuretriglyceride durch besondere Eignung aus, bei welchen mindestens eine der Estergruppen ausgehend von Glycerin mit einer Fettsäure ausgebildet wird, die ausgewählt wird aus Dodecansäure (Laurinsäure), Tetradecansäure (Myristinsäure), Hexadecansäure (Palmitinsäure), Tetracosansäure (Lignocerinsäure), Octadecansäure (Stearinsäure), Eicosansäure (Arachinsäure), Docosansäure (Behensäure), Petroselinsäure [(Z)-6-Octadecensäure], Palmitoleinsäure [(9Z)-Hexadec-9-ensäure], Ölsäure [(9Z)-Octadec-9-ensäure], Elaidinäsure [(9E)- Octadec-9-ensäure], Erucasäure [(13Z)-Docos-13-ensäure], Linolsäure [(9Z, 12Z)-Octadeca-9,12- diensäure, Linolensäure [(9Z,12Z,15Z)-Octadeca-9,12,15-triensäure, Elaeostearinäure [(9Z,1 1 E,13E)-Octadeca-9,11 ,3-triensäure], Arachidonsäure [(5Z,8Z,11Z,14Z)-lcosa-5,8,11 ,14- tetraensäure] und/oder Nervonsäure [(15Z)-Tetracos-15-ensäure],
Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform ist daher ein Mittel zum Färben von keratinischem Material, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass es als bei 20 °C flüssigen Fettbestandteil (c) ein natürlich vorkommendes Fettsäuretriglycerid und/oder Gemische natürlich vorkommender Fettsäuretriglyceride enthält, welche in Sojaöl, Erdnußöl, Olivenöl, Sonnenblumenöl, Macadamianussöl, Moringaöl, Aprikosenkernöl, Marulaöl und/oder gegebenenfalls gehärtetem Rizinusöl enthalten sind.
Weiterhin besonders gut geeignete bei 20 °C flüssige Fettbestandteile stellen die flüssigen Fettalkohole dar.
Bevorzugte lineare, ungesättigte Fettalkohole sind (9Z)-Octadec-9-en-1-ol (Oleylalkohol), (9E)- Octadec-9-en-1-ol (Elaidylalkohol), (9Z,12Z)-Octadeca-9,12-dien-1 -ol (Linoleylalkohol), (9Z,12Z,15Z)-Octadeca-9,12,15-trien-1-ol (Linolenoylalkohol), Gadoleylalkohol ((9Z)-Eicos-9-en-1- ol), Arachidonalkohol ((5Z,8Z,11 Z,14Z)-Eicosa-5,8,11 ,14-tetraen-1-ol), Erucylalkohol ((13Z)-Docos- 13-en-1-ol) und/oder Brassidylalkohol ((13E)-Docosen-1-ol). Ein Beispiel für einen verzeigten flüssigen Fettalkohol ist 2-Octyldodecanol.
Weiterhin besonders gut geeignete bei 20 °C flüssige Fettbestandteile stellen die Esteröle dar.
Unter Esterölen werden Ester von Ci2-C3o-Fettsäuren mit aliphatischen Ci-C24-Alkoholen verstanden, die bei Raumtemperatur (20 °C) einen flüssigen Aggregatzustanden haben. Mit anderen Worten sind erfindungsgemäße Esteröle dadurch gekennzeichnet, dass sie bei Normaldruck (1013 mbar) einen Schmelzpunkt besitzen, der unterhalb von 20 °C liegt.
Eine besonders starke Verbesserung des Haargefühls konnte erhalten werden, wenn ein Nachbehandlungsmittel auf die zuvor gefärbten Haare aufgetragen wurde, welches mindestens ein Esteröl enthielt, das aus der Gruppe aus den Monoestern von Ci2-C24-Fettsäuren mit aliphatischen, einwertigen Ci-C24-Alkoholen ausgewählt ist. Im Rahmen einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Nachbehandlungsmittel mindestens einen Fettbestandteil (N-3) aus der Gruppe der Ester aus einer Ci2-C3o-Fettsäure und einem aliphatischen, einwertigen Ci-C24-Alkohol enthält.
Innerhalb der Gruppe der Ci2-C3o-Fettsäuren sind die Ci2-C24-Fettsäuren ganz besonders gut geeignet. Beispiele für Ci2-C24-Fettsäuren, die zur Ausbildung der Esteröle (N-3) geeignet sind, sind Capronsäure, Caprylsäure, 2-Ethylhexansäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Isotridecansäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Palmitoleinsäure, Stearinsäure, Isostearinsäure, Ölsäure, Elaidinsäure, Petroselinsäure, Linolsäure, Linolensäure, Elaeostearinsäure, Arachinsäure, Gadoleinsäure, Behensäure und Erucasäure sowie deren technische Mischungen. Beispiele für die Fettalkoholanteile in den Esterölen sind Isopropylalkohol, Capronalkohol, Caprylalkohol, 2- Ethylhexylalkohol, Caprinalkohol, Laurylalkohol, Isotridecylalkohol, Myristylalkohol, Cetylalkohol, Palmoleylalkohol, Stearylalkohol, Isostearylalkohol, Oleylalkohol, Elaidylalkohol, Petroselinylalkohol, Linolylalkohol, Linolenylalkohol, Elaeostearylalkohol, Arachylalkohol, Gadoleylalkohol, Behe- nylalkohol, Erucylalkohol und Brassidylalkohol sowie deren technische Mischungen.
Diese Ci2-C24-Fettsäuren werden durch Reaktion mit einem aliphatischen Ci-C24-Alkohol verestert, bei dem es sich besonders bevorzugt um einen Mono-Alkohol handelt, so dass bei der Veresterung ein Mono-Ester entsteht.
Die alilphatischen Ci-C24-Alkohole können linear oder verzweigt, gesättigt, oder ein-oder mehrfach ungesättigt sein.
Als aliphatischer gesättigter Ci-C24-Alkohol kann beispielsweise ein Alkohol eingesetzt werden, der aus der Gruppe aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, Iso-Propanol, n-Butanol, n-Pentanol, 2-Ethyl- hexanol, n-Hexanol, n-Octanol, n-Decanol und n-Dodecanol ausgewählt ist.
Beispiele für einwertige, ungesättigten, Ci-C24-Alkohol sind Oleylalkohol (Octadec-9-en-1 -ol), Palmitoleylalkohol (c/s-9-Hexadecen-1-ol), Elaidylalkohol (trans-9-Octadecen-1-ol) und c/s-11- Octadecen-1-ol.
Zur Ausbildung der Ester werden die Ci2-C24-Fettsäuren und die Ci-Ci2-Alkohole so ausgewählt, dass der durch Veresterung aus beiden Reaktanden entstehende Ester ein Esteröl ist, d.h. dass er bei 1013 mbar einen Schmelzpunkt unterhalb von 20 °C besitzt.
Manche erfindungsgemäße Esteröle können in Form von kommerziell erhältlichen Rohstoffen eingesetzt werden, bei denen es sich um Gemische aus den Estern handelt, die aus Fettsäuren unterschiedlicher Kettenlänge und/oder Alkoholen unterschiedlicher Kettenlänge erhalten werden. Diese Rohstoffe können einen Schmelzbereich besitzen. Bei diesen Rohstoffen ist unter einem Schmelzpunkt unterhalb von 20 °C zu verstehen, dass der Schmelzvorgang bei einer Temperatur unterhalb von 20 °C beginnt.
Kann beispielsweise ein Esteröl in Form eines bestimmten Rohstoffs im Mittel eingesetzt werden, wobei dieser Rohstoff einen Schmelzbereich von 16 bis 27 °C besitzt, so enthält dieser Rohstoff mindestens ein Esteröl mit einem Schmelzpunkt unterhalb von 20 °C. Damit ist dieses Esteröl erfindungsgemäß.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt sind 2-Ethylhexylpalmitat (Cegesoft® 24), Isopropylmyristat (Rilanit® IPM), lsononansäure-C16-18-alkylester (Cetiol® SN), Stearinsäure-2-ethylhexylester (Cetiol® 868), Cetyloleat, Glycerintricaprylat, Kokosfettalkohol-caprinatZ-caprylat (Cetiol® LC), n- Butylstearat, Oleylerucat (Cetiol® J 600), Isopropylpalmitat (Rilanit® IPP), Oleyl Oleate (Cetiol®), Laurinsäurehexylester (Cetiol® A), Di-n-butyladipat (Cetiol® B), Cetearyl Isononanoate (Cetiol® SN), Ölsäuredecylester (Cetiol® V).
Ganz besonders bevorzugt wird das Esteröl (N-3) ausgewählt aus der Gruppe aus Isopropylmyristat, 2-Ethylhexylpalmitat, lsononansäure-C16-18-alkylester, Stearinsäure-2-ethylhexylester, Cetyloleat, Kokosfettalkohol-caprinat, Kokosfettalkohol-caprylat, n-Butylstearat, Oleylerucat, Isopropylpalmitat, Oleyl Oleate, Laurinsäurehexylester, Cetearyl Isononanoate und Ölsäuredecylester.
Isopropylmyristat wird alternativ auch als Myristinsäureisopropylester bezeichnet und besitzt die CAS-Nummer 110-27-0. Isopropylmyristast ist eine färb- und geruchlose Flüssigkeit. Der Schmelzpunkt liegt bei 0 - 1 °C.
2-Ethylhexylpalmitat wird alternativ auch als Hexadecanoic acid 2-ethylhexyl ester bezeichnet und besitzt die CAS-Nummer 29806-73-3 2-Ethylhexylpalmitat ist ein verzweigtes, gesättigtes Esteröls aus Palmitinsäure und Ethyl-hexylakohole. 2-Ethylhexylpalmitat liegt bei Raumtemperatur in Form einer klaren, farblosen Flüssigkeit vor, die einen leicht fettigen Geruch besitzt.
Isononansäure-C16-18-alkylester wird alternativ auch als Cetearyl Isononanoat bezeichnet, diesem Ester trägt die CAS-Nummern 84878-33-1 und 84878-34-2. Bei lsononansäure-C16-18-alkylester handelt es sich um eine klare, leicht gelbliche Flüssigkeit. Bei 20 °C besitzt lsononansäure-C16-18- alkylester eine Viskosität von 19 - 22 mPas.
Stearinsäure-2-ethylhexylester wird alternativ auch als Ethylhexyl stearate bezeichnet und besitzt die CAS-Nummer 91031-48-0. Stearinsäure-2-ethylhexylester liegt in Form eines klaren, leicht gelblichen, dünnflüssigen Öls vor. Bei 20 °C besitzt Stearinsäure-2-ethylhexylester eine Viskosität von 14 - 16 mPas und ist demnach bei Raumtemperatur ein Öl. Cetyloleat besitzt die CAS-Nummer 22393-86-8.
Kokosfettalkohol caprylat/caprate trägt die CAS-Nummer 95912-86-0. Ist ein Gemisch aus C8-C10- Fettsäuren mit C12-C18-Fettalkoholen, das in Form einer gelben Flüssigkeit vorliegt und das einen Schmelzpunkt von 10 °C besitzt. n-Butylstearat wird alternativ auch als Stearinsäure-butylester bezeichnet und besitzt die CAS- Nummern 85408-76-0 (C16-18) und 123-95-5 (C18). n-Butylstearat ist eine gelbliche Flüssigkeit und beginnt ab 16 °C zu schmelzen.
Oleylerucat trägt die CAS-Nummer 17673-56-2. Bei Oleylerucat handelt es sich um eine gelbe Flüssigkeit. Bei 20 °C besitzt Oleylerucat eins Viskosität von 40 - 50 mpas und ist demnach bei Raumtemperatur ein Öl.
Isopropylpalmitat wird alternativ auch als Propan-2-yl hexadecanoate bezeichnet und besitzt die CAS-Nummer 142-91-6. Der Schmelzpunkt von Isopropylpalmitat liegt bei 13.5 °C.
Oleyl Oleate wird alternativ auch als Cis-9,10-octadecenyl-cis-9,10-octadecanoate oder als Oleic acid oleyl ester bezeichnet und besitzt die CAS-Nummer 3687-45-4. Oleyloleat ist ein klares, leicht gelbliches Öl, das bei 20 °C eine Viskosität von 25 - 30 mPas besitzt und bei Raumtemperatur ein Öl ist.
Laurinsäurehexylester wird alternativ auch als Hexyl laurate bezeichnet und besitzt die CAS- Nummer 34316-64-8. Laurinsäurehexylester ist bei Raumtemperatur ein klares, gelbliches, geruchsloses Öl. Bei 20 °C besitzt Laurinsäurehexylester eine Viskosität von 5 - 7 mpas und ist bemnach bei Raumtemperatur ein Öl.
Cetearyl Isononanoate wird alternativ auch als Isononanoic acid C16-18 alkyl ester bezeichnet und besitzt die CAS-Nummern 84878-33-1 und 84878-34-2. Cetearyl Isononanoate ist eine gelbliche Flüssigkeit mit einem Schmelzpunkt von 16 - 22 °C.
Ölsäuredecylester wird alternativ auch als Decyloleat bezeichnet und besitzt die CAS-Nummer 3687- 46-5. Ölsäuredecylester ist eine leicht gelbliche Flüssigkeit, die bei 20 °C eine Viskosität von 15 - 20 mPas besitzt. Ölsäuredecylester ist demnach bei Raumtemperatur ein Öl.
Bevorzugt werden das oder die bei 20 °C flüssigen Fettbestandteile (F5) in bestimmten Mengenbereichen im erfindungsgemäßen Mittel eingesetzt. Besonders gute Ergebnisse konnten erhalten werden, wenn das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - ein oder mehrere bei 20 °C flüssige Fettbestandteile (c) in einer Gesamtmenge von 1 ,0 bis 99 Gew.-%, bevorzugt von 5,0 bis 60,0 Gew.-%, weiter bevorzugt von 10,0 bis 30,0 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 15,0 bis 25,0 Gew.-% enthielt.
Im Rahmen einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - einen oder mehrere bei 20 °C flüssige Fettbestandteile (F5) in einer Gesamtmenge von 1 ,0 bis 99 Gew.-%, bevorzugt von 5,0 bis 60,0 Gew.-%, weiter bevorzugt von 10,0 bis 30,0 Gew.- % und ganz besonders bevorzugt von 15,0 bis 25,0 Gew.-% enthält.
Weitere optionale Bestandteile des Färbemittels (F)
Zusätzlich zu den wesentlichen Bestandteilen (F1), (F2), (F3) und (F4) und dem fakultativen Inhaltsstoff (F5) kann das Färbemittel (F) optional auch noch weitere Inhaltsstoffe enthalten.
So kann das Färbemittel (F) ferner auch noch weitere Wirk-, Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten, wie beispielsweise kationische, nichtionische, amphotere, zwitterionische und/oder anionische Tenside, verdickende Polymere, filmbildende Polymere, Strukturanten wie Glucose, Maleinsäure und Milchsäure, haarkonditionierende Verbindungen wie Phospholipide, beispielsweise Lecitin und Kephaline; Parfümöle, Dimethylisosorbid und Cyclodextrine; faserstrukturverbessernde Wirkstoffe, insbesondere Mono-, Di- und Oligosaccharide wie beispielsweise Glucose, Galactose, Fructose, Fruchtzucker und Lactose; Farbstoffe zum Anfärben des Mittels; Antischuppenwirkstoffe wie Piroctone Olamine, Zink Omadine und Climbazol; Aminosäuren und Oligopeptide; Proteinhydrolysate auf tierischer und/oder pflanzlicher Basis, sowie in Form ihrer Fettsäure-Kondensationsprodukte oder gegebenenfalls anionisch oder kationisch modifizierten Derivate; Lichtschutzmittel und UV-Blocker; Wirkstoffe wie Panthenol, Pantothensäure, Pantolacton, Allantoin, Pyrrolidinon- carbonsäuren und deren Salze sowie Bisabolol; Polyphenole, insbesondere Hydroxyzimtsäuren, 6,7-Dihydroxycumarine, Hydroxybenzoesäuren, Catechine, Tannine, Leukoanthocyanidine, Anthocyanidine, Flavanone, Flavone und Flavonole; Ceramide oder Pseudoceramide; Vitamine, Provitamine und Vitaminvorstufen; Pflanzenextrakte; Fette und Wachse wie Fettalkohole, Bienenwachs, Montanwachs und Paraffine; Quell- und Penetrationsstoffe wie Glycerin, Propylenglykolmonoethylether, Carbonate, Hydrogencarbonate, Guanidine, Harnstoffe sowie primäre, sekundäre und tertiäre Phosphate; Trübungsmittel wie Latex, Styrol/PVP- und Styrol/Acrylamid-Copolymere; Perlglanzmittel wie Ethylenglykolmono- und -distearat sowie PEG-3- distearat; sowie Treibmittel wie Propan-Butan-Gemische, N2O, Dimethylether, CO2 und Luft.
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. Die zusätzlichen Wirk- und Hilfsstoffe werden in den erfindungsgemäßen Zubereitungen bevorzugt in Mengen von jeweils 0,0001 bis 25 Gew.-%, insbesondere von 0,0005 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des jeweiligen Mittels, eingesetzt.
Schritte im Färbe verfahren
Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge:
(1) Bereitstellung des zuvor beschriebenen Färbemittels (F),
(2) Anwendung des Färbemittels (F) auf angefeuchtetem oder trockenem keratinischen Material,
(3) gegebenenfalls Aufträgen einer definierten Menge Wasser auf das keratinische Material, das noch mit dem Färbemittel (F) beaufschlagt ist, wobei das Gewicht der in Schritt (3) aufgetragenen Wassermenge höchstens doppelt so groß ist wie das Gewicht des in Schritt (2) angewendeten Färbemittels (F), und
(4) Trocknung des Keratinmaterials ohne vorheriges Auswaschen des Färbemittels (F).
Im Rahmen einer Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Färbemittel (F) in seiner zuvor beschriebenen Form direkt als solches zur Verfügung gestellt und auch auf das Keratinmaterial bzw. die Haare appliziert werden. In dieser Form stellt das erfindungsgemäße Färbemittel (F) auch das anwendungsbereite Mittel dar und kann beispielsweise in einer Flasche, einem Container, einer Tube oder einer Dose zur Verfügung gestellt werden. Ein großer Vorteil dieser Applikationsform ist die komfortable und einfache Form der Anwendung, da der Anwender das Färbemittel (F) einfach der Flasche oder dem Container, in dem es zur Verfügung gestellt wurde, entnehmen und auf das Keratinmaterial aufbringen kann. Ein Vermischen, Verschütteln und/oder Homogenisieren mit einer oder mehreren weiteren Komponenten bzw. Zusammensetzungen ist bei dieser Ausführungsform nicht notwendig.
Des weiteren ist es jedoch ebenfalls möglich, das Färbemittel (F) in oder vor Schritt (1) des Verfahrens zunächst herzustellen. Diese Herstellung kann beispielsweise durch Vermischen eines Silan-Blends, der das oder die organischen Ci-Ce-Alkoxysilane (F1) enthält, mit einem weiteren Mittel enthaltend das oder die Pigmente (F2) erfolgen. Wasser (F3) und Lösungsmittel (F4) können hierbei im Silan-Blend und/oder in dem Pigmenthaltigen Mittel vorliegen. Die Inhaltsstoffe (F1) bis (F4) können im Rahmen dieser Ausführungsform in mindestens zwei separat konfektionierten Containern vorliegen und bei der Herstellung des Färbemittels (F) miteinander vereinigt oder vermischt werden. Auch wenn diese Ausführungsform für den Anwender mehr Aufwand bedeutet, kann sie zur Erhöhung der Lagerstabilität der Ci-Ce-Alkoxysilane (F1), zur Vermeidung eines vorzeitigen Konglomerierens zwischen Silan (F1) und Pigmenten (F2) oder zur Verhinderung von unerwünschten Wechselwirkungen zwischen Silan (F1) und Lösungsmittel (F4) doch bevorzugt sein.
Im zweiten Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Färbemittel (F) auf angefeuchtetem oder trockenem keratinischen Material angewendet. Die Anwendung oder Applikation kann zum Beispiel unter Zuhilfenahme eines Pinsels, einer Bürste oder eine Tülle erfolgen, oder der Anwender kann hierfür seine behandschuhte Hand zu Hilfe nehmen.
In einer Ausführungsform kann das Färbemittel auf das trockene Keratinmaterial bzw. Haar aufgetragen werden. In diesem Fall erfolgt die Hydrolyse und Kondensation der organischen Ci-Ce- Alkoxysilane aufgrund der im Färbemittel (F) selbst enthaltenen Wassermenge (F3).
Besonders gute intensive und haltbare Färbungen wurden erhalten, wenn das Färbemittel (F) auf zuvor angefeuchtetes bzw. handtuchtrockenes Haar aufgetragen wurde. Da das Färbemittel (F) selbst wasserarm bzw. wasserfrei ist, unterstützt die im Haar befindliche zusätzliche Wassermenge die Kondensation der organischen Ci-Ce-Alkoxysilane direkt auf der Oberfläche des Keratins. Auf diese Weise bildet sich ein besonders gleichmäßiges und widerstandsfähiges Coating aus, welches die Haarfaser eng umhüllt und welches direkt an der Stelle entsteht, an der sich der Film auch befinden soll.
Unter angefeuchtetem bzw. handtuchtrockenem Haar werden Haare verstanden, die am Waschbecken oder unter der Dusche vollständig mit Wasser benetzt wurden, dann ausgedrückt und mit einem Handtuch (z.B. für 30 Sekunden) trocken gerubbelt wurden. Angefeuchtetes bzw. handtuchtrockenes Haar ist demzufolge nicht mehr tropfnass, aber noch feucht.
Im Rahmen einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch die
(2) Anwendung des Färbemittels (F) auf keratinischem Material, das kurz vor der Anwendung angefeuchtet wurde.
Keratinisches Material wie Haare, das kurz vorder Anwendung angefeuchtet wurde, wurde innerhalb eines Zeitraums von maximal 30 Minuten, bevorzugt maximal 10 Minuten vor der Anwendung angefeuchtet.
In Schritt 3 des Verfahrens wird gegebenenfalls eine definierten Menge Wasser auf das keratinische Material aufgetragen, das noch mit dem Färbemittel (F) beaufschlagt ist, wobei das Gewicht der in Schritt (3) aufgetragenen Wassermenge höchstens doppelt so groß ist wie das Gewicht des in Schritt (2) angewendeten Färbemittels (F).
Der Schritt (3) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist optional und kann zum Beispiel erfolgen, wenn das Färbemittel (F) in Schritt (2) auf trockenes Keratinmaterial aufgetragen wurde, oder aber wenn die im angefeuchteten Keratinmaterial vorhandene Wassermenge für eine vollständige Vernetzung bzw. Kondensation der organischen Ci-Ce-Alkoxsilane noch nicht ausreicht. Durch das zusätzliche Aufträgen der definierten Wassermenge in Schritt (3) kann so eine Nachkondensation bzw. eine Nachvernetzung der organischen O-Ce-Alkoxsilane initiiert werden. Diese Nach-vernetzung sorgt für eine weitere Verfestigung des Films bzw. des Coatings.
Hierbei soll in Schritt (3) jedoch kein Auswaschen des Färbemittels (F) erfolgen, d.h. die zusätzliche Wassermenge, die auf das mit dem Färbemittel (F) beaufschlagte Haar appliziert wird, soll so groß sein, dass die Ci-Ce-Alkoxsilane zwar mit einer ausreichenden Wassermenge in Kontakt treten können, das Färbemittel (F) aber nicht von der Haarfaser abgewaschen wird oder herunterfließt. Wie die zu dieser Erfindung führenden Arbeiten gezeigt haben, ist dies der Fall, wenn das Gewicht der in Schritt (3) aufgetragenen Wassermenge höchstens doppelt so groß ist wie das Gewicht des in Schritt (2) angewendeten Färbemittels (F).
Unter der Wassermenge und der Menge an Färbemittel (F) werden hier die Gewichtsmengen verstanden. Werden also in Schritt (2) 50 g Färbemittel (F) auf die Haare/das Keratinmaterial aufgetragen, so dürfen in Schritt (3) höchstens 100 g Wasser auf die Haare/das Keratinmaterial appliziert werden.
Die definierte Wassermenge kann in Schritt (3) auf dem Keratinmaterial verteilt werden und vermischt sich mit dem ebenfalls noch auf dem Keratin mate rial befindlichen Färbemittel (F). Dieses Vermischen kann durch Einmassieren mit der Hand oder mit einem Pinsel unterstütz werden.
Es ist ganz besonders bevorzugt, wenn Schritt (3) durchgeführt wird. Ganz besonders ist demnach ein Verfahren, umfassend
(2) die Anwendung des Färbemittels (F) auf angefeuchtetem keratinischen Material, und
(3) das Aufträgen einer definierten Menge Wasser auf das keratinische Material, das noch mit dem Färbemittel (F) beaufschlagt ist, wobei die Gesamtmenge an Wasser, die zum Anfeuchten in Schritt (2) und zum Aufträgen in Schritt (3) auf dem keratinischen Material angewendet wird, höchstens doppelt so groß ist wie das Gewicht des in Schritt (2) angewendeten Färbemittels (F).
Weiterhin besonders bevorzugt ist ein Verfahren, umfassend
(2) die Anwendung des Färbemittels (F) auf angefeuchtetem keratinischen Material, und
(3) das Aufträgen einer definierten Menge Wasser auf das keratinische Material, das noch mit dem Färbemittel (F) beaufschlagt ist, wobei die Gesamtmenge an Wasser, die zum Anfeuchten in Schritt (2) und zum Aufträgen in Schritt (3) auf dem keratinischen Material angewendet wird, höchstens genau so groß ist wie das Gewicht des in Schritt (2) angewendeten Färbemittels (F). Werden also in Schritt (2) 50 g Färbemittel (F) auf die Haare/das Keratinmaterial aufgetragen, so dürfen bei einer höchstens genauso großen Wassermenge in Schritt (3) höchstens 50 g Wasser auf die Haare/das Keratinmaterial appliziert werden.
Zwischen den Schritten (2) und (3) kann (sofern Schritt (3) durchgeführt wird) ein Zeitraum von einigen Sekunden bis zu 60 Minuten, bevorzugt von 30 Sekunden bis 30 Minuten liegen.
Nach Schritt (3) erfolgt in Schritt (4) die Trocknung des Keratinmaterials ohne vorheriges Auswaschen des Färbemittels (F).
Beim Trocknen verdunstet bzw. verdampft das im Färbemittel vorhandene Wasser (F3) und das oder die Lösungsmittel (F4), und der durch die Kondensation der Ci-Ce-Alkoxysilane gebildete Film härtet aus. Das Trocknen kann entweder an der Luft oder unter Hitzeeinwirkung wie zum Beispiel unter Zuhilfenahme einer Wärmehaube oder eines Föhns erfolgen.
Zwischen den Schritten (3) und (4) kann (sofern Schritt (3) durchgeführt wird) ein Zeitraum von einigen Sekunden bis zu 60 Minuten, bevorzugt von 30 Sekunden bis 30 Minuten liegen. Findet das Trocknen des Keratinmaterials an der Luft statt, so beginnt Schritt (4) unmittelbar nach Schritt (3).
Wird Schritt (3) nicht durchgeführt, so kann zwischen den Schritten (2) und (4) ein Zeitraum von einigen Sekunden bis zu 60 Minuten, bevorzugt von 30 Sekunden bis 30 Minuten liegen. Findet das Trocknen des Keratinmaterials an der Luft statt, so beginnt Schritt (4) unmittelbar nach Schritt (2).
Die in Schritt (4) stattfindende Trocknung des Keratinmaterials bzw. der Haare kann durch eine Wärmebehandlung beschleunigt werden. Unter einer Wärmebehandlung wird verstanden, dass das Keratinmaterial mit einem beheizten Gerät in Kontakt gebracht wird bzw. dieses beheizte Gerät auf oder an dem Keratinmaterial angewendet wird. Weiterhin kann das Keratinmaterial zur Wärmebehandlung auch mit warmer/heißer Luft in Kontakt gebracht werden. Als Gerät kann zum Beispiel eine Haartrockner, ein Föhn, eine Wärmehaube, ein Glätteisen, ein Lockenbügeleisen oder eine Infrarotlampe angewendet werden.
Im Rahmen einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung durch Anwendung eines Haartrockners, eines Föhns, einer Wärmehaube, eines Glätteisens, eines Lockenbügeleisens oder einer Infrarotlampe erfolgt.
Weiterhin wurde gefunden, dass es bevorzugt ist, wenn die Behandlungstemperatur während der Wärmebehandlung zwischen 40 °C bis 210 °C, bevorzugt von 50 °C bis 190 °C, weiter bevorzugt von 50 °C bis 170 °C, noch weiter bevorzugt von 50 °C bis 150 °C und ganz besonders bevorzugt von 50 °C bis 100 °C liegt. In anderen Worten hat es sich als besonders bevorzugt herausgestellt, wenn die Wärmebehandlung mit einem Gerät durchgeführt wird, das auf eine Temperatur von 40 °C bis 210 °C, bevorzugt von 50 °C bis 190 °C, weiter bevorzugt von 50 °C bis 170 °C, noch weiter bevorzugt von 50 °C bis 150 °c u und ganz besonders bevorzugt von 50 °C bis 100 °C erhitzt wird.
Im Rahmen einer weiteren ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist ein erfindungsgemäßes Verfahren gekennzeichnet durch
(4) Trocknung des keratinischen Materials ohne vorheriges Auswaschen des Färbemittels (F) bei einer Temperatur von 40 °C bis 210 °C, bevorzugt von 45 °C bis 190 °C, weiter bevorzugt von 45 °C bis 170 °C, noch weiter bevorzugt von 45 °C bis 150 °C und ganz besonders bevorzugt von 45 °C bis 100 °C.
So kann beispielsweise das Keratinmaterial bzw. die Haare mit einem Föhn behandelt werden, der warme bzw. heiße Luft auf das Keratin mate rial bläst. Ganz besonders bevorzugt ist diese Luft 50 bis 100 °C warm. Oder aber das Keratin mate rial bzw. die Haare werden unter eine Infrarotlampe gehalten, die besonders bevorzugt auf eine Temperatur von 50 bis 100 °C eingestellt ist. Haare können zum Zweck der Wärmebehandlung auch zwischen zwei entsprechend temperierte Platten eines Glätteisens gepresst werden, wobei die Platten zugleich entlang der Faser bewegt werden können. Die Platten des Glätteisens können beispielsweise auf eine Temperatur von bis zu 210 °C eingestellt werden.
Die Wärmebehandlung kann zweckmäßigerweise so lange erfolgen bis das noch mit dem Färbemittel (F) beaufschlagte Keratin material angetrocknet oder vollständig getrocknet ist.
Nach oder vor Schritt (4) kann das erfindungsgemäße Verfahren optional auch noch einen weiteren Schritt umfassen. So hat sich in weiteren Arbeiten gezeigt, dass die Haltbarkeit, insbesondere die Waschechtheit der erhaltenen Färbungen noch weiter verbessert werden können, wenn das keratinische Material nach oder vor Schritt (4) an Luft mit einer hohen Luftfeuchtigkeit getempert wurde. Der Kontakt mit der feuchten Luft führte dazu, dass der auf dem Ke ratinmate rial erzeugte Film bzw. das Coating noch widerstandsfähiger wurden. Besonders gute Ergebnisse wurden erhalten, wenn die gefärbten bzw. gefärbten und getrockneten Keratinmaterialien an einer Luft getempert wurden, die eine relative Luftfeuchte von 40 % bis 99 %, bevorzugt von 50 bis 95 %, weiter bevorzugt von 60 bis 95 % und besonders bevorzugt von 70 bis 95 % (gemessen bei 20 °C und einem Druck von 11013,25 hPa), besitzt.
Im Rahmen einer weiteren Ausführungsform besonders bevorzugt ist ein Verfahren, umfassend vor oder nach Schritt (4) das in Kontakt bringen des keratinischen Materials an Luft, die eine relative Luftfeuchte von 40 % bis 99 %, bevorzugt von 50 bis 95 %, weiter bevorzugt von 60 bis 95 % und besonders bevorzugt von 70 bis 95 % (gemessen bei 20 °C und einem Druck von 11013,25 hPa), 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):
Figure imgf000049_0001
Bei einer relativen Luftfeuchtigkeit unterhalb von 100 % sinkt die Menge an Wasserdampf in der Luft entsprechend (gemessen bei einem Normaldruck von 1013,25 hPa)
Figure imgf000049_0002
Figure imgf000050_0001
Zur Messung der Luftfeuchtigkeit sind verschiedene Messgeräte aus dem Stand derTechnik 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
Das in Kontakt bringen oder anders ausgedrückt das Behandeln, Aushärten oder Aufbewahren des keratinischen Materials an Luft mit einer entsprechend hohen Luftfeuchte kann zum Beispiel durch Aufenthalt der Person in einer Klimakammer oder aber durch Anwendung einer Dampfhaube oder Klimahaube erfolgen. Dampfhauben sind kommerziell verfügbar und im Friseurbereich verbreitet.
Beispiele
1 . Formulierungen
Herstellung des Silan-Blends
In einem 500 ml Rundkolben wurden 25 g Ethanol (abs.) und 49,7 g Methyltriethoxysilan unter Rühren miteinander vermischt. Dieses Gemisch wurde unter weiterem Rühren auf 50 °C erhitzt.
Danach wurden 6,8 g einer 1%igen Lösung von Schwefelsäure in Wasser über einen Zeitraum von ca. 5 Minuten hinzugetropft. Die Temperaturdes Reaktionsgemisches stieg auf 62 °C und sank nach Beendigung der Zugabe auf 55 °C. Es wurde für weitere 20 Minuten gerührt. Danach wurden 18,6 g (3-Aminopropyl)triethoxysilan über einen Zeitraum von ca. 5 Minuten hinzugetropft. Nach Beendigung der Zugabe wurde das Gemisch für weitere 45 Minuten bei 50 °C gerührt und im Anschluss daran in ein luftdichtes Glasgefäß abgefüllt.
Der auf diese Weise hergestellte Silan-Blend wurde in die folgenden Färbemittel (F) eingearbeitet (alle Angaben, sofern nichts anderes angegeben ist, in Gew.-%):
Figure imgf000051_0001
2. Anwendung
Die Färbemittel (Fl) bis (FIV) wurden nach den folgenden Verfahren auf Haarsträhnen (Kerling Euronaturhaarweiß und Kerling 9-0, Länge ca. 5 cm) appliziert:
Figure imgf000051_0002
Figure imgf000052_0001
3. Messung der Waschechtheiten
Das Färbemittel wurde wie unter Punkt 2. beschrieben angewendet. Nach dem Trocknen und Aushärten wurden die Strähnen visuell unter der Tageslichtlampe bewertet. 0 HW ist das Farbergebnis, das direkt nach der Färbung erhalten wurde. Für die Messung der Waschechtheit wurden die Strähnen dann 4 bzw. 8 mal gewaschen (4 HW, 8 HW).
Für jede Haarwäsche wurde ein handelsübliches Shampoo (0,25 g Shampoo (Schauma 7 Kräuter) pro 1 g Haar) auf die Strähne aufgetragen und für 30 Sekunden mit den Fingern einmassiert. Dann wurde das Shampoo für 1 Minute unter fließendem, lauwarmem Wasser ausgespült und die Haarsträhne getrocknet. Der zuvor beschriebene Vorgang entspricht einer Haarwäsche. Für jede weitere Haarwäsche wurde der Vorgang wiederholt. Nach der entsprechenden Anzahl an Haarwäschen wurden die Strähnen erneut visuell unter der Tageslichtlampe bewertet.
Farbintensität: ++++ sehr hoch +++ hoch ++ mittel + gering
Es wurden die folgenden Farbergebnisse erhalten
Figure imgf000052_0002
Figure imgf000052_0003
Figure imgf000053_0001
Figure imgf000053_0002
Figure imgf000053_0003
Figure imgf000053_0004
Figure imgf000054_0001
Figure imgf000054_0002
Bei Anwendung der Färbemittel (Fl) bis (FIV) im erfindungsgemäßen leave-on Färbeverfahren konnten auf Haarsträhnen verschiedenen Typs Färbungen mit verbesserter Farbintensität und verbesserter Waschechtheit erzielt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Färben von keratinischem Material, insbesondere menschlichen Haaren, umfassend die folgenden Schritte in der angegebenen Reihenfolge:
(1) Bereitstellung eines Färbemittels (F), wobei das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - enthält:
(F1) ein oder mehrere organische Ci-Ce-Alkoxy-Silane und/oder deren Kondensationsprodukte,
(F2) mindestens ein Pigment,
(F3) weniger als 25,0 Gew.-% Wasser, und
(F4) mindestens ein von Wasser verschiedenes Lösungsmittel,
(2) Anwendung des Färbemittels (F) auf angefeuchtetem oder trockenem keratinischen Material,
(3) gegebenenfalls Aufträgen einer definierten Menge Wasser auf das keratinische Material, das noch mit dem Färbemittel (F) beaufschlagt ist, wobei das Gewicht der in Schritt (3) aufgetragenen Wassermenge höchstens doppelt so groß ist wie das Gewicht des in Schritt (2) angewendeten Färbemittels (F), und
(4) Trocknung des Keratin mate rials ohne vorheriges Auswaschen des Färbemittels (F).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens ein organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan (F1) der Formel (I) und/oder dessen Kondensationsprodukte enthält,
RiR2N-L-Si(OR3)a(R4)b (l), wobei
- Ri, R2 unabhängig voneinander für ein Wasserstoffatom oder eine Ci-Ce-Alkylgruppe stehen,
- L für eine lineare oder verzweigte, zweiwertige Ci-C2o-Alkylengruppe steht,
- R3, R4 unabhängig voneinander für eine Ci-Ce-Alkylgruppe stehen,
- a, für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, und
- b für die ganze Zahl 3 - a steht.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens ein organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan (F1) enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe aus (3-Aminopropyl)trimethoxysilan, (3-Aminopropyl)-triethoxysilan, (2- Aminoethyl)trimethoxy-silan, (2-Aminoethyl)triethoxysilan, (3-Dimethyl-aminopropyl)- trimethoxysilan, (3-Dimethylamino-propyl)triethoxysilan, (2-Dimethylamino-ethyl)trimethoxy- silan,(2-Dimethylaminoethyl)triethoxy-silan und deren Kondensationsprodukten. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel mindestens ein organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan (F1) der Formel (II) enthält.
R5Si(OR6)k(R7)m (II), wobei
- Re für eine Ci-Ci2-Alkylgruppe steht,
- Re für ein Wasserstoffatom oder eine Ci-Ce-Alkylgruppe steht,
- R? für eine Ci-Ce-Alkylgruppe steht
- k für eine ganze Zahl von 1 bis 3 steht, und
- m für die ganze Zahl 3 - k steht. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens ein organisches Ci-Ce-Alkoxy-Silan (F1) enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe aus Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxy- silan, Hexyltrimethoxysilan, Hexyltriethoxysilan, Octyltrimethoxysilan, Octyltriethoxysilan, Dodecyltrimethoxysilan, Dodecyltriethoxysilan und deren Kondensationsprodukten. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - ein oder mehrere organische Ci- Ce-Alkoxy-Silane (F1) und/oder deren Kondensationsprodukte in einer Gesamtmenge von 0,1 bis 30,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,5 bis 20,0 Gew.-%, weiter bevorzugt von 5,0 bis 15,0 Gew.- % und ganz besonders bevorzugt von 6,0 bis 12,5 Gew.-% enthält. Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens ein Pigment (F2) aus der Gruppe der anorganischen Pigmente, der organischen Pigmente und/oder der Metallpigmente enthält. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - 0 bis 20,0 Gew.-%, bevorzugt von 0,1 bis 10,0 Gew.-%, weiter bevorzugt von 0,1 bis 5,0 Gew.-%, und besonders bevorzugt von 0,5 bis 3,0 Gew.-% Wasser (F3) enthält. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens ein von Wasser verschiedenes Lösungsmittel (F4) enthält, das ausgewählt ist aus der Gruppe aus Ethanol, Isopropanol, 1 ,2-Propylenglycol, 1 ,3-Propylenglycol, Ethylenglycol, 1 ,2-Butylenglycol, Dipropylenglycol, Diethylenglycolmonoethylether, Glycerin, Phenoxyethanol, Benzylalkohol, Poly-Ci-Ce-Alkylenglycolen, Dimethylcarbonat, Diethylcarbonat, Ethylencarbonat, Propylencarbonat, Butylencarbonat und Glycerolcarbonat, bevorzugt aus der Gruppe aus Ethanol und Isopropanol. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - ein oder mehrere von Wasser verschiedene Lösungsmittel (F4) in einer Gesamtmenge von 20 bis 95 Gew.-%, bevorzugt von 30 bis 85 Gew.-%, weiter bevorzugt von 40 bis 80 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 45 bis 75 Gew.-% enthält. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) mindestens einen bei 20 °C flüssigen Fettbestandteil (F5) enthält, der ausgewählt ist aus der Gruppe der linearen oder cyclischen Silikonöle, der Kohlenwasserstofföle, der flüssigen Fettsäuretriglyceride, der flüssigen Fettalkohole, der Esteröle und deren Gemischen. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Färbemittel (F) - bezogen auf das Gesamtgewicht des Färbemittels (F) - einen oder mehrere bei 20 °C flüssige Fettbestandteile (F5) in einer Gesamtmenge von 1 ,0 bis 99 Gew.-%, bevorzugt von 5,0 bis 60,0 Gew.-%, weiter bevorzugt von 10,0 bis 30,0 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von 15,0 bis 25,0 Gew.-% enthält. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch die
(2) Anwendung des Färbemittels (F) auf keratinischem Material, das kurz vor der Anwendung angefeuchtet wurde. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, umfassend
(2) die Anwendung des Färbemittels (F) auf angefeuchtetem keratinischen Material, und
(3) das Aufträgen einer definierten Menge Wasser auf das keratinische Material, das noch mit dem Färbemittel (F) beaufschlagt ist, wobei die Gesamtmenge an Wasser, die zum Anfeuchten in Schritt (2) und zum Aufträgen in Schritt (3) auf dem keratinischen Material angewendet wird, höchstens doppelt so groß ist wie das Gewicht des in Schritt (2) angewendeten Färbemittels (F). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, umfassend die
(4) Trocknung des keratinischen Materials ohne vorheriges Auswaschen des Färbemittels (F) bei einer Temperatur von 40 °C bis 210 °C, bevorzugt von 45 °C bis 190 °C, weiter bevorzugt von 45 °C bis 170 °C, noch weiter bevorzugt von 45 °C bis 150 °C und ganz besonders bevorzugt von 45 °C bis 100 °C. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, umfassend vor oder nach Schritt (4) das in Kontakt bringen des keratinischen Materials mit Luft, die eine relative Luftfeuchte von 40 % bis 99 %, bevorzugt von 50 bis 95 %, weiter bevorzugt von 60 bis 95 % und besonders bevorzugt von 70 bis 95 % (gemessen bei 20 °C und einem Druck von 11013,25 hPa), besitzt.
PCT/EP2023/056337 2022-06-28 2023-03-13 Verfahren zum färben von keratinischem material umfassend die leave-on anwendung eines wasserarmen färbemittels mit c1-c6-alkoxy-silan, pigment und lösungsmittel WO2024002533A1 (de)

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