专利名称：含有防水成分的半永久性染发组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用防水涂层剂的半永久性染发组合物。特别地，本 发明涉及使用水溶性染料的半永久性染发组合物，其特征在于含有一
定量的酸性染料、作为防水涂层剂的丙烯酸酯共聚物和作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮。本发明的半永久性染发组合物具有以下优点尽管在 施用于头发上以后，不能将组合物洗净，但固定在头发表面上的水溶 性染料不被雨水或汗水溶解，并且因此，可以防止皮肤和衣物受到染 料的污染。
背景技术：
通常将染发组合物分成三组-临时性染发、半持久性染发和持久性 染发-主要是基于染料固定于头发上的程度(不褪色性)。
半持久性染发组合物也称为酸性染发剂。当染料溶解于酸性水溶 液中时，其带负电荷。在将这种酸性水溶液施用于头发的情况下，头 发表面(即，角质层)的氨基酸是带正电荷的。因此，通过使半持久 性染发组合物借助离子键将负电荷染料与头发表面的阳离子相结合而 使头发染色。
根据所用的染料，半持久性染发剂分成酸性染发剂、碱性染发剂、 分散性染发剂等。最广泛使用的染发剂是酸性染发剂，并且本发明的 染发组合物也是使用酸性染发剂。
酸性染料是分子内具有酸性基团的水溶性染料的总称，这样的酸 性基团如砜、羧基和硝基，并且这样的酸性染料包括偶氮、蒽醌、三 苯甲烷、黄嘌呤等。存在超过1, 000种不同种类的酸性染料，但它们 大部分是偶氮基染料。酸性染料通常用于绵羊毛和人头发的染色，并 且应用于各种染色领域，包括皮革、纸张、赛璐珞、色淀类染料、墨水、食品着色、指示剂等。通常，酸性染料显示出优于碱性染料的不 褪色性。酸性染料可以用于使含有柠檬酸、乙醇酸或乳酸的酸溶液中 的物质染色，并且溶液的酸度越高，即氢离子浓度越高，染色性能越 好。
然而，由于酸性染发剂是以不渗入头发内部(即，皮层)但通过 离子键固定于头发表面的形式，因此其具有容易被雨水或汗水溶解的 问题，导致皮肤或衣物污染。
半持久性染发剂的特征在于使用不深入头发内部的染料，因为其 分子量和大小大于毛小皮之间的缝隙，但是在水溶液中是带负电荷或 正电荷的。这样的特性能够使半持久性染发剂结合角蛋白的胺或羧基， 角蛋白是构成头发的主要纤维状蛋白质，并且因此当染料覆盖时，通 过固定于头发表面上而使头发染色。与氧化的持久性染发剂不同，因
为半持久性染发剂显示出pH3至5的酸度，其不引起由于头发膨胀产 生的头发损伤。此外，因为其不具有氨的气味，所以可以使头发染色 而没有更多的头发损伤，即使头发已经受到损伤时。然而，离子键类 型中的这些染料在水或其他水溶性溶剂中具有极好的溶解性。因此， 如果在染料施用于头发后没有完全冲洗掉，或使染色的头发长时间处 于汗水中，或使染色的头发暴露于雨水中，则固定于头发表面上的染 料被溶解，使得污染皮肤和衣物。
通常，疏水性聚合物易于形成强防水涂层。但是，如从其名字可 以推断出的，它们与含水的水溶液不相容，并且因此形成不透明的、 粘性的膜，并且不适用于含水溶性染料的组合物。此外，由于其卓越 的不褪色性和其颜色的多样性，酸性染料已经被最广泛地用于半持久 性染发剂中。然而，由于酸性染料在分子内含有阴离子，如砜、羧基 和硝基，所以这些阴离子结合疏水性聚合物的阳离子，并且最终，该 酸性染料沉淀于水溶性组合物中，这导致染色效果的降低。因此，已 经知道疏水性聚合物不适用于使用酸性染料的半持久性染发剂。
题，并且发现了以下事实如果将丙烯酸酯共聚物用作疏水性聚合物，用于形成酸性半持久性染发组合物中的防水涂层，并且同时，将N-甲 基吡咯烷酮用作丙烯酸酯共聚物的溶剂，则固定于头发表面上的染料 将被疏水性防水涂层围绕，这使得防止染料被雨水或汗水溶解。
公开内容 技术问题
因此，本发明的目的是提供新概念的半持久性染发组合物，其可 以克服疏水性聚合物与水之间的相容性问题，将含有疏水性聚合物的 水溶液加入到酸性染料中时不包括任何沉淀，呈现出极好的染色效果， 并且通过强防水层的形成而不受到雨水或汗水的影响。
附图简述
从以下的详述，并结合附图，将更清楚地理解本发明实施方案的
上述和其他目的、特征和其他优点，其中
图1是说明制备液体型半持久性染发组合物程序的图解。
图2是说明制备霜型半持久性染发组合物程序的图解。
图3是根据不管使用或未使用防水涂层形成剂的头发单独留置24
小时的照片(图3a)和玻璃板的照片(图3b)。
图4是根据使用/未使用防水涂层形成剂的浸泡在水中的头发的
照片(图4a)，浸泡在人造汗水溶液中的头发的照片(图4b)和用水
冲洗后的玻璃板的照片(图4c)。
最佳方式
作为防水涂层剂的丙烯酸酯共聚物和作为其溶剂的N-甲基吡咯烷酮。
此后，将更详细地解释本发明。
本发明涉及新概念的使用酸性染料的半持久性染发组合物，其进 一步含有能够形成强防水涂层的疏水性聚合物，使得酸性溶液中固定
于头发上的带正电荷的氨基酸的染料不被雨水或汗水溶解，这使得防止皮肤和衣物受到污染。此外，本发明的半持久性染发組合物可以克 服含水的水溶性溶液与显示出强疏水性特性并且在其结构中含有阴离 子的疏水性聚合物之间的相容性问题，防止了含阴离子的酸性染料沉 淀，并且没有影响染发组合物的其他功能特性。
优选使用丙烯酸酯共聚物作为形成防水涂层的聚合物和N-曱基 吡咯烷酮作为溶剂来克服水溶液与阴离子染料之间的相容性问题。
作为疏水性防水涂层的形成剂，优选使用同时具有酸和碱特性的 两性丙烯酸树脂。特别地，更优选使用异丁烯酰基乙基甜菜碱聚合物。 异丁烯酰基乙基甜菜碱/丙烯酸酯共聚物在无水乙醇和含有机溶剂的
制剂中易于形成强防水涂层，但其在含水的水溶液中由于缺乏与水的 相容性而形成不透明的粘性膜。因此，已经知道其不适用于制备含水 溶性染料的制剂。此外，由于其高度不褪色性和分子内包括多种类型 的颜色如砜、羧基和硝基，酸性染料最广泛用于半持久性染料组合物 中，酸性染料通过酸性染料的阴离子和异丁烯酰基乙基甜菜碱聚合物 的阳离子之间的离子键形成在水溶性组合物中沉淀，这导致染色效果 的降低。因此，已经知道异丁烯酰基乙基甜菜碱聚合物不适用于使用 酸性染料的半持久性染发剂。
然而，为了克服用作疏水性防水涂层剂的丙烯酸酯共聚物与含水 的水溶性半持久性染发组合物之间的相容性问题，本发明使用了 N-曱 基吡咯烷酮(CASNo.: 872-50-4 )，其已经用于提取润滑油香味或作 为聚合物的溶剂。N-甲基吡咯烷酮呈现出独特的溶解性，其不能完全 溶解于水和有机溶剂如乙醇、乙醚、氯仿等中，但它与两者可部分混 溶。此外，因为N-甲基吡咯烷酮具有降低显示出高粘度的聚合物如异 丁烯酰基乙基甜茱碱/丙烯酸酯共聚物的表面张力的功能，因此本发明 意欲利用N-甲基吡咯烷酮的这种功能。
根据其中所用染料的种类，将半持久性染发剂分成四组酸性染 发剂、碱性染发剂、分散性染发剂和HC染发剂。在这些中间，因为酸 性半持久性染发剂可以将其所染的颜色维持最长的时间段，所以其已 经被广泛使用。本发明中所用的酸性半持久性染发剂没有显示出由于头发内部 (即，皮层)中的染料聚合引起的分子量和物理特性的任何改变，这 与氧化的持久性染发剂不同。相反，其在染色过程中可以维持其分子 量和物理特性并且通过与头发表面上存在的氨基酸形成离子键来进行
染色。通常，头发蛋白质由大约19个不同种类的氨基酸组成。酸性半
持久性染发剂利用构成头发的氨基酸的两性电解质特性，其中氨基酸
由以下的通式1来表示。 H<formula>formula see original document page 7</formula>
通常，酸性染发组合物具有3. 0至4. 0的pH。将具有酸性pH的 染发剂施用于头发上时，由于染发组合物内氢离子浓度的增加，氨基 酸的羧基减少，并且因此，氨基被更多地离子化。因此，头发的氨基 酸获得更多的正电荷，这使得头发带正电荷。在此，如果带负电荷的 染料存在于施用于头发上的染发组合物中，则该染料可以结合带正电 荷的头发，并且随后，头发表面被染色。通过以下的反应略图l来说 明该程序，具体列举酸性橙3作为酸性染料。通常，在半持久性染发剂中，粘附头发表面的染料被渐渐洗去， 并在四至八次香波后完全除去。酸性染料是具有酸性基团如羟基
(-0H)、羧基(-C00H)、磺酸(_S03H)等的水溶性染料。酸性染料 中常用的染料是偶氮基染料。偶氮基染料具有一个或多个偶氮基
(-N-N-)，存在许多不同种类，并且具有可购得的全部合成染料的绝 大部分。偶氮基染料给予头发鲜艳明亮的颜色并且将染上的颜色维持 延长的时间段。偶氮基染料的代表性实例包括以下的通式2至4。
酸性橙3
H
在酸溶液中的质子 头发(氨基酸)
离子键 —、
图
<formula>formula see original document page 8</formula>[通式2:酸性橙3]<image>image see original document page 9</image>
<image>image see original document page 9</image>使用酸性染料的半持久性染发组合物具有约3. 0至5. 0的pH。因 为这样的半持久性染发剂没有使头发膨胀以及使酸性染料渗入头发内 部的皮层，仅仅是将涂层作用施加于头发表面上，即，角质层，因此 其具有使头发染色但没有头发损伤的优点。然而，因为酸性染料只使角质层染上色，在日常生活过程中的汗水或雨水的情况下，存在从头 发溶解高度水溶性的酸性染料的风险，并且随后，颜色染上皮肤或污 染衣物。
本发明的酸性半持久性染发组合物含有作为疏水性防水涂层形成
剂(防水涂层剂)的丙烯酸酯共聚物和作为聚合物溶剂的N-甲基吡咯 烷酮，这使得可以彻底混合水、染料和疏水性防水涂层剂并防止结合 头发表面的染料受到雨水或汗水的溶解。通过使用N-甲基吡咯烷酮溶 解聚合物来实现这些特征，这克服了水与疏水性丙烯酸酯共聚物之间 的相容性问题以及负电荷染料和水溶性中的丙烯酸酯共聚物之间的相 容性问题。基于这些事实，已经发现用半持久性染发剂将头发染色并 干燥后，丙烯酸酯共聚物在头发表面上形成强防水涂层。
优选以基于总染发组合物1. 0至40. Owt。/o的量来使用以上的防水 涂层剂，并且优选以基于总染发组合物0. 2至20. Owt。/。的量来使用N-曱基吡咯烷酮。如果防水涂层剂的量超过以上的范围，则染发组合物 的粘度将变得太高，这使得难以均匀地涂抹在头发上。如果N-曱基吡 咯烷酮的量超过以上的范围，则染发组合物的油相和水相将彼此分开。
根据本发明的半持久性染发组合物可以进一步含有酸性半持久性 染发剂中常用的其他成分，并且对半持久性染发组合物的类型没有限 制，与其是液体或霜剂类型无关。
分在液体型中，使用Q. 1-10. Owt。/。的酸性染料，1. 0-50. OwtM的低级 醇，0. 1-10. Owt。/。的芳香醇，5. 0-40. Owt。/。的蒸馏水，0.2-20. Owt。/。的 聚合物溶剂，1. 0-40. Ow"/。的疏水性防水涂层形成剂和0. 5-20. Owty。的 pH调节剂。
同时，在霜剂型中，使用0. 1-10. Owt。/。酸性染料，1.0-20. Owt。/。的 表面活性剂，2. 0-25. Owt%的脂肪醇，0. 1-10. Owt%芳香醇， 0. 2-20. Owt。/。的聚合物溶剂，1. 0-40. Owt。/。的疏水性防水涂层形成剂和 0. 5-20. Owt。/。的pH调节剂。
作为酸性染料，可以使用分子内具有酸性功能基团如砜、羧基和硝基的水溶性染料。优选，酸性染料可以是至少一种选自紫401 (酸 性紫43， CAS No. 4430-18-6 )、黑401(酸性黑1, CAS No. 1064-48-8 )、 橙205 (酸性橙7， CAS No. 633-96-5 )、黄406 (KI 406， CAS No. 587-98-4 )、红227 (CI 17200， 3567-66-6 )和黄4 (黄5, CAS No. 1934-21-0 )的染料。
本发明所用的低级醇是具有2至3个碳的醇，并且油酸包括乙醇、 异丙醇等。
用于本发明的脂肪醇是具有14至22个碳的脂肪醇，并且可以是 选自肉豆蔻醇、鲸蜡醇、硬脂醇、油醇和山嵛醇的一种或多种物质。
适用于本发明的表面活性剂是染发剂中常用的非离子表面活性 剂，并且其代表性实例包括聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯十六十八 烷基醚等。
以上公开的芳香醇优选苯曱醇。
本发明中所用的pH调节剂可以包括乙醇酸、乳酸、柠檬酸等。
服水与疏水性防水涂层形成剂之间的相容性问题，尽管将酸性染料加 入到含有疏水性聚合物的水溶液中，但没有产生任何沉淀，并且通过 形成强防水层可以呈现出良好的染色效果。因此，本发明的半持久性 染发组合物具有如下优点由于固定于头发表面上的染料不被雨水或 汗水溶解，所以其可以呈现出极好的护发效果而不污染皮肤和衣物。
现在将参考以下的实施例来详细描述本发明，该实施例无意限制 本发明的范围。
实施例1
根据图1中所示的程序，作为酸性染料，将0. 4wt。/o的紫401 (酸 性紫43， CAS No. 4430-18-6 ) ， 0. 6wt。/。的黑401 (酸性黑l， CAS No. 1064-48-8 ) ， 0. 5wt。/。的橙205 (酸性橙7， CAS No. 633-96-5 ) , 0. 4wt% 的黄406 (KI 406, CAS No. 587-98-4 ) ， 0. 3wt。/。的黄4 (黄5， CAS No. 1934-21-0)和0. lwt。/o的红227 (CI 17200， 3567-66-6 )溶解于34. Owt。/。的异丙醇，1. Owt。/。的苯甲醇和20. Owty。的蒸馏水的混合物中。 在搅拌下依次向所得到的混合物中加入作为聚合物溶剂的10. Owt 4的 N-甲基吡咯烷酮，作为疏水性防水涂层形成剂的30, Owt。/。的异丁烯酰 基乙基甜菜碱/丙烯酸酯共聚物树脂(商品名Yukaformer 202 ， Mitsubishi Chemical Corporation)和作为pH调节齐寸的3. Owt"/o的乙 醇酸，因此制备液体型的染发组合物。
实施例2
根据图2中所示的程序，在75至85。C温度的加热下溶解作为脂 肪醇的5. Owt。/。的鲸蜡醇，5. Owt。/。的硬脂醇和2. Owt。/。的油醇，以及作为 表面活性剂的15. Owt。/。的聚氧乙烯十六十八烷基醚。作为酸性染料， 在75至85。C温度的加热下，将0.4wt。/。的紫401 (酸性紫43， CAS No. 4430-18-6 ) ， 0. 6wt。/。的黑401 (酸性黑1， CAS No. 1064-48-8 ), 0. 5wtW的橙205(酸性橙7， CAS No, 633-96-5 )， 0. 4w"/。黄楊(KI 406， CAS No. 587-98-4 )， 0. 3wt。/。的黄4(黄5， CAS No. 1934-21-0 )和0. lwt% 的红227 (CI 17200， 3567-66-6 )溶解于1. 0wt。/。的苯甲醇和27. 0wt% 的蒸馏水的混合物中。将所得到的混合物搅拌片刻并使之冷却至 so-ss。c。在搅拌下依次向所得到的混合物中加入作为聚合物溶剂的 10wt。/。的N-曱基吡咯烷酮，作为疏水性防水涂层形成剂的30. 0wt。/。的异 丁烯酰基乙基甜菜碱/丙烯酸酯共聚物树脂(商品名Yukaformer 202， Mitsubishi Chemical Corporation)和作为pH调节剂的3. Ow"/o乙醇 酸，因此制备霜剂型的染发组合物。
测试实施例防水涂层的形成
为了检验实施例1和2中制得的染发组合物的防水涂层的形成能 力，将每种组合物涂抹在头发和干净的玻璃板上，并在20。C干燥10 分钟。将头发和玻璃板在60°/。的相对湿度和20t:的条件下单独放置24 小时后，将它们各自浸泡在净水和人造汗水溶液中，检查染料是否溶 解于水中。在此，将不具有防水涂层形成剂的组合物用作对照。通过使用1.0wt。/。的氯化钠，0. lwt。/。的乳酸，0. lwty。的磷酸氢二钠，0. 02wt% 的组氨酸HC1和98. 78wt。/。的蒸馏水来制备人造汗水溶液。
如在图3a和3b中可看到的，在60%相对湿度和20。C条件下单独 放置24小时的头发和玻璃板是相同的，与防水涂层形成剂的存在或不 存在无关。
然而，如图4a， 4b和4c中所示的，将每种样品在水和人造汗水 溶液中浸泡时，已经发现了染料从不具有防水涂层形成剂的组合物中 立即溶解出来时，在浸泡l小时后，染料没有从本发明的组合物中溶 解出来。
已经参照优选的实施方案详细描述了本发明。然而，本领域技术 人员将了解可以在这些实施方案中进行改变而不脱离本发明的原理和 精神，^范围在所附权利要求及其等同物中限定。
如上所述，由于根据本发明使用酸性染料的半持久性染发组合物 含有疏水性防水涂层形成剂和独特的聚合物溶剂，所以其可以克服水 与疏水性防水涂层形成剂之间的相容性问题，尽管将酸性染料加入到 含有疏水性聚合物的水溶液中，但没有产生任何沉淀，并且通过形成 强防水涂层，可以呈现出良好的染色效果。因此，本发明的半持久性 染发组合物具有如下优点因为固定于头发表面上的染料不被雨水或 汗水溶解，所以其可以呈现出极好的护发效果而没有皮肤和衣物污染。
1权利要求
1.使用酸性染料的半持久性染发组合物，其含有作为防水涂层剂的丙烯酸酯共聚物和作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮。
2. 根据权利要求1的半持久性染发组合物，其中丙烯酸酯共聚物 是异丁烯酰基乙基甜茱碱/丙烯酸酯共聚物。
3. 根据权利要求l的半持久性染发组合物，其含有l. 0-40. Ow"/o的 异丁烯酰基乙基甜菜碱/丙烯酸酯共聚物和0. 2-20. Owt。/。的N-甲基吡咯 烷酮。
全文摘要
公开了使用防水涂层剂的半持久性染发组合物，特别是，含有某种量的水溶性染料、酸性染料、作为防水涂层剂的丙烯酸酯共聚物和作为溶剂的N-甲基吡咯烷酮的半持久性染发组合物。本发明的半永久性染发组合物的优点在于尽管在施用于头发上以后，不能将组合物洗掉，但固定在头发表面的水溶性染料不受雨水或汗水的溶解，并且因此，可以防止皮肤和衣物受到染料的污染。
文档编号A61K8/84GK101583344SQ200880002731
公开日2009年11月18日 申请日期2008年6月24日 优先权日2007年6月26日
发明者文惠珍, 赵凤林 申请人:东星制药株式会社