专利名称：包含高内相粘度的硅氧烷共聚物乳液的头发调理组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由具有内相粘度的硅氧烷共聚物乳液和凝胶基质组成的头发调理组合物，所述粘度大于约120×106mm2/s。本发明的组合物可向受损毛发和未受损毛发提供改善的调理有益效果，如顺滑感和减小的摩擦，同时提供其它有益效果，如湿发上的光滑感和顺滑感。
背景技术：
由于和周围环境接触以及由于头皮分泌皮脂，人的毛发会变脏。毛发变脏会使其具有脏污感并且看上去也不美观。变脏的毛发需要经常清洗。
洗发剂通过除去过量污垢和皮脂来清洁毛发。但是，洗发可使毛发处于潮湿、缠结和通常不易整理的状态。毛发变干后，由于除去了毛发的天然油脂以及其它天然调理和保湿成分，毛发经常处于干燥、蓬乱、无光泽或卷曲的状态。此外，毛发变干后还可能留有较大量的静电，这不仅妨碍梳理而且导致处于通常所称的“飞散的毛发”状态，或者产生不受欢迎的“毛发分叉”现象，尤其是长发。
已经开发了各种方法来调理毛发。向毛发提供调理有益效果的一种常见方法是使用头发调理剂，如阳离子表面活性剂和聚合物、高熔点脂肪族化合物、低熔点油脂和硅氧烷化合物。大多数这些调理剂已知通过沉积在毛发上来提供调理有益效果。
由于例如洗涤、梳理、烫发和/或染发，而使人的毛发受损。与未受损毛发相比，这种受损的毛发通常是亲水的和/或处于蓬乱状态，尤其当毛发干燥时。需要这样的头发调理组合物其提供改善的调理有益效果，如干发上、尤其是受损毛发上的光滑感和减小的摩擦。
基于前文所述，仍需求这样的头发调理组合物其提供改善的调理有益效果，如干发上、尤其是受损毛发上的光滑感和减小的摩擦。也需要这样的头发调理组合物其提供上述调理有益效果，同时提供其它调理有益效果如湿发上的光滑感和顺滑感。
发明概述本发明涉及一种由具有内相粘度的硅氧烷共聚物乳液和凝胶基质组成的头发调理组合物，所述粘度大于约120×106mm2/s；所述凝胶基质包含阳离子表面活性剂；高熔点脂肪族化合物；以及含水载体。本发明头发调理组合物可向受损毛发和未受损毛发提供改善的调理有益效果，如顺滑感和减小的摩擦，同时提供其它有益效果，如湿发上的光滑感和顺滑感。
发明详述下面描述所述个人护理组合物的基本组分。还包括可用于本发明实施方案中的各种任选和优选组分的非排除性描述。虽然本说明书以特别指出并清楚地要求保护本发明的权利要求书作为结论，但据信通过以下说明可更好地理解本发明。
除非另外指明，所有的百分比、份数和比率均按本发明的组合物的总重量计。有关所列成分的所有重量均基于活性物质的含量，因此除非另外指明，不包括可能包括在市售材料中的溶剂或副产物。本文中，术语“重量百分比”可表示为“wt.％”。
除非另外指明，本发明中所用的所有分子量均为重均分子量，以克/摩尔表示。
本发明的组合物和方法/工艺可包括、由和基本上由本文所述的基本成分和限制条件以及本文所述的任何附加或任选成分、组分、步骤或限制条件组成。
本文所用术语“混合物”将包括物质的简单组合以及由它们组合所可能产生的任何化合物。
本发明头发调理组合物包含硅氧烷共聚物乳液和凝胶基质。通过由混合硅氧烷共聚物乳液与凝胶基质的步骤组成的方法来制备所述组合物。
与未受损和/或受损较小的毛发相比，受损毛发的疏水性更差。据信，通过向毛发提供改善的疏水性，所述头发调理组合物可向毛发提供改善的顺滑感和减小的摩擦。还据信，可由本发明的一些其它优选特性向毛发提供改善的疏水性，例如使用附加物质如其它硅氧烷、烃和/或阳离子表面活性剂。此外，不受理论的限制，据信改善的疏水性可向毛发提供改善的对周围环境湿度的耐受性，从而可减小雨天和/或潮湿天气时毛发的卷曲和/或飞散。
本发明的头发调理组合物优选基本上不含阴离子化合物。本文的阴离子化合物包括阴离子表面活性剂和阴离子聚合物。在本发明中，“基本上不含阴离子化合物”是指所述组合物包含1％或更少，优选0.5％或更少，更优选小于0.01％的阴离子化合物。
本发明的头发调理组合物的pH优选为约2至约9，更优选为约3至约7。
A.硅氧烷共聚物乳液所述硅氧烷共聚物乳液可提供改善的调理有益效果，如顺滑感和减小的摩擦。所述硅氧烷共聚物乳液的含量按所述组合物的重量计为约0.1％至约15％，优选为约0.5％至约10％，更优选为约1％至约8％。
所述硅氧烷共聚物乳液在25℃具有大于约120×106mm2/s，优选大于约150×106mm2/s的内相粘度。为测定硅氧烷共聚物乳液的内相粘度，其必须首先从乳液中分离出聚合物。举例来说，可使用以下方法来从乳液中分离出聚合物1)将10克乳液样本加入到15毫升异丙醇中；2)用刮刀充分搅拌；3)滗析出异丙醇；4)加入10毫升丙酮，并用刮刀挤压聚合物；5)滗析出丙酮；6)将聚合物放置到铝制容器中，并用纸巾压平/干燥；和7)在80℃干燥两小时。然后使用任何已知的流变仪如例如以动态剪切模式运作的CarriMed、Haake或Monsanto流变仪，测试所述聚合物。通过记录在9.900*10-3Hz频点处的动态粘度(n’)，可获得内相粘度。
所述乳液的平均粒度优选为小于约1微米，更优选为小于约0.7微米。本发明硅氧烷共聚物乳液包含硅氧烷共聚物、至少一种表面活性剂和水。
所述硅氧烷共聚物得自以下两种物质在含金属催化剂存在下所进行的加成反应(a)在两个链端均具有反应基团的聚硅氧烷，由化学式(I)表示
其中R1是能够通过链加成反应而发生反应的基团，如例如氢原子、具有烯键式不饱和度的脂族基团(即乙烯基、烯丙基或己烯基)、羟基、烷氧基(即甲氧基、乙氧基或丙氧基)、乙酰氧基、或氨基或烷氨基；优选地，R1为氢或具有烯键式不饱和度的脂族基团；更优选地，R1为氢；R2是烷基、环烷基、芳基或烷基芳基，并且可包括额外的官能团，如醚、羟基、胺、羧基、硫醇、酯和磺酸酯；优选地，R2为甲基。任选地，小摩尔百分比的R2基团可以为上文R1中所述的反应基团，以获得基本上为直链但具有少量支链的聚合物。在此情况下，与R1基团相当的R2基团的含量按摩尔百分比计优选为小于约10％，并且更优选为小于约2％；n为整数，以使具有化学式(I)结构的聚硅氧烷具有约1mm2/s至约1×106mm2/s的粘度；和，(b)至少一种硅氧烷化合物或非硅氧烷化合物，所述化合物包含至少一个或最多两个能够与化学式(I)中聚硅氧烷R1基团反应的基团；优选地，所述反应基团为具有烯键式不饱和度的脂族基团。
用于上述反应中的含金属催化剂通常专一于特定的反应。上述催化剂是本领域已知的。通常，它们是包含金属如铂、铑、锡、钛、铜、铅等的的物质。
用于形成乳液的混合物还包含至少一种表面活性剂。这可包括非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、烷基多糖、两性表面活性剂等等。上述表面活性剂可单独使用或组合使用。
制备本文所述的硅氧烷共聚物乳液的方法包括以下步骤1)将上述物质(a)和上述物质(b)混合，然后混入适宜的含金属催化剂，使物质(b)能够在含金属催化剂的存在下与物质(a)反应；2)进一步混入至少一种表面活性剂和水；和3)乳化所述混合物。制备上述硅氧烷共聚物乳液的方法描述于美国专利6,013,682；WO01/58986 A1；和EP0874017 A2中。
B.凝胶基质本发明的组合物包含由阳离子表面活性剂、高熔融脂肪族化合物和含水载体组成的凝胶基质。阳离子表面活性剂与高熔点脂肪族化合物和含水载体一起形成了凝胶基质，该凝胶基质适于提供各种调理有益效果，尤其是湿发上的光滑感和顺滑感。由于要提供上述的凝胶基质，阳离子表面活性剂和高熔点脂肪族化合物的含量使得所述阳离子表面活性剂与所述高熔点脂肪族化合物的摩尔比优选在约1∶1至约1∶10，更优选在约1∶2至约1∶6的范围内，从而提供上述的调理有益效果，尤其是湿发上的光滑感和顺滑感。
1.阳离子表面活性剂本发明的组合物包含阳离子表面活性剂。包括一烷基链和二烷基链阳离子表面活性剂在内的多种阳离子表面活性剂可用于如下所述的本发明的组合物中。其中，优选一烷基链阳离子表面活性剂，如一烷基链季铵盐。可用于本发明的一烷基链季铵盐是具有一烷基长链的那些，所述一烷基长链具有16至30个碳原子，优选16至22个碳原子。高度优选的一烷基链季铵盐是，例如，鲸蜡基三甲基氯化铵、硬脂族基团三甲基氯化铵、二十二烷基三甲基氯化铵。尽管优选一烷基链阳离子表面活性剂，但其它阳离子表面活性剂如二烷基链阳离子表面活性剂也可单独使用，或与一烷基链阳离子表面活性剂和/或非离子表面活性剂组合使用。
可用于本发明的阳离子表面活性剂包括例如符合通式(I)的那些 其中R71、R72、R73和R74中的至少一个选自具有16至30个碳原子的脂族基团，其任选包括具有最多约30个碳原子的芳基、烷氧基、聚氧化烯基、烷基酰氨基、羟烷基、芳基或烷基芳基，R71、R72、R73和R74中的其余基团独立地选自氢、具有1至约22个碳原子的脂族基团、以及具有最多约22个碳原子的芳基、烷氧基、聚氧化烯基、烷基酰氨基、羟烷基、芳基或烷基芳基；并且X为成盐阴离子，如选自卤离子(如氯离子、溴离子)、乙酸根、柠檬酸根、乳酸根、乙醇酸根、磷酸根、硝酸根、磺酸根、硫酸根、谷氨酸根、烷基硫酸根和烷基磺酸根的那些。除了碳原子和氢原子以外，脂族基团还可包含醚键和其它基团如氨基。较长链的脂族基团如具有约12个或更多碳原子的那些，可以是饱和或不饱和的。当R71、R72、R73和R74独立地选自C1至约C22烷基时，是优选的。
在通式(I)的阳离子表面活性剂当中，优选的是那些在分子中包含至少一个烷基链的表面活性剂，所述烷基链具有至少16个碳原子。上述优选的阳离子表面活性剂的非限制性实例包括二十二烷基三甲基氯化铵，例如以商品名Genamine KDMP购自Clariant，以商品名INCROQUATTMC-80购自Croda，和以商品名ECONOL TM22购自Sanyo Kasei；鲸蜡基三甲基氯化铵，例如以商品名CTAC 30KC购自KCI和以商品名CA-2350购自Nikko Chemicals；硬脂族基团三甲基氯化铵，例如以商品名Genamine STACP购自Clariant；油基二甲基苄基氯化铵，例如以商品名Incroquat O-50购自Croda；氢化牛油烷基三甲基氯化铵、二烷基(14-18)二甲基氯化铵、二牛油烷基二甲基氯化铵、二氢化牛油烷基二甲基氯化铵、二硬脂族基团二甲基氯化铵和双十六烷基二甲基氯化铵。
优选的还有亲水取代的阳离子表面活性剂，其中至少一个取代基包含一个或多个在基团链中以取代基或连接部分存在的芳族、醚、酯、酰胺或氨基部分，其中R71至R74基中的至少一个含有一个或多个亲水部分，所述亲水部分选自烷氧基(优选C1至C3烷氧基)、聚氧化烯基(优选C1至C3聚氧化烯基)、烷基酰氨基、羟基烷基、烷基酯、以及它们的组合。优选地，该亲水取代的阳离子调理表面活性剂含有2至约10个位于上述范围内的非离子亲水部分。高度优选的亲水取代阳离子表面活性剂包括二烷基酰氨基乙基羟乙基铵盐、二烷基酰氨基乙基二铵盐、二烷酰基乙基羟乙基铵盐、二烷酰基乙二铵盐、以及它们的混合物；例如以下列商品名市售VARISOFT 110、VARISOFT 222、VARIQUAT K1215和VARIQUAT 638(购自Witco Chemical)、MACKPRO KLP、MACKPRO WLW、MACKPROMLP、MACKPRO NSP、MACKPRO NLW、MACKPRO WWP、MACKPRONLP、MACKPRO SLP(购自McIntyre)、ETHOQUAD 18/25、ETHOQUADO/12PG、ETHOQUAD C/25、ETHOQUAD S/25和ETHODUOQUAD(购自Akzo)、DEHYQUAT SP(购自Henkel)以及ATLAS G265(购自ICIAmericas)。以商品名Incroquat BA-85购自Croda的巴西棕榈基酰氨基丙基二甲基苄基氯化铵还优选用于该组合物中。
胺适于作为阳离子表面活性剂。伯脂肪胺、仲脂肪胺和叔脂肪胺是可用的。尤其可用的是叔酰氨基胺，该叔酰氨基胺具有约12至约22个碳原子的烷基。示例性叔酰氨基胺包括硬脂酰氨基丙基二甲胺、硬脂酰氨基丙基二乙基胺、硬脂酰氨基乙基二乙基胺、硬脂酰氨基乙基二甲基胺、棕榈酰氨基丙基二甲基胺、棕榈酰氨基丙基二乙基胺、棕榈酰氨基乙基二乙基胺、棕榈酰氨基乙基二甲基胺、二十二烷酰氨基丙基二甲基胺、二十二烷酰氨基丙基二乙基胺、二十二烷酰氨基乙基二乙基胺、二十二烷酰氨基乙基二甲基胺、二十烷酰氨基丙基二甲基胺、二十烷酰氨基丙基二乙基胺、二十烷酰氨基乙基二乙基胺、二十烷酰氨基乙基二甲基胺、二乙基氨基乙基硬脂酰胺。本发明中可用的胺公开于Nachtigal等人的美国专利4,275,055中。这些胺也可与酸联合使用，如l-谷氨酸、乳酸、盐酸、苹果酸、琥珀酸、乙酸、富马酸、酒石酸、柠檬酸、l-谷氨酸盐酸盐、马来酸、以及它们的混合物；更优选l-谷氨酸、乳酸、柠檬酸。本文中的胺优选用这些酸中的任何一个部分中和，其中胺与酸的摩尔比为约1∶0.3至约1∶2，更优选为约1∶0.4至约1∶1。
本发明的组合物优选包含按所述组合物的重量计约0.1％至约10％，更优选约1％至约8％，还更优选约1.5％至约5％量的阳离子表面活性剂。
2.高熔点脂肪族化合物本发明的组合物包含高熔点脂肪族化合物。可用于本发明的高熔点脂肪族化合物具有约25℃或更高的熔点，并且选自由下列物质组成的组脂肪醇、脂肪酸、脂肪醇衍生物、脂肪酸衍生物、以及它们的混合物。本领域的技术人员应当理解，公开于该说明书上这部分中的化合物有时属于一个以上的类别，如某些脂肪醇衍生物也可被分类为脂肪酸衍生物。但是，指定的类并不旨在对特定化合物进行限制，而是为了便于分类和命名。此外，本领域技术人员可以理解，根据双键的数目和位置以及支链的长度和位置，具有所需一定碳原子数目的某些化合物可能具有低于约25℃的熔点。这种低熔点化合物将不包括在此部分中。高熔点化合物的非限制性实例可见于“International Cosmetic Ingredient Dictionary”，第五版，1993；和“CTFA Cosmetic Ingredient Handbook”，第二版，1992。
所述高熔点脂肪族化合物在所述组合物中的含量按所述组合物的重量计为约0.1％至约20％，优选为约1％至约10％，还更优选为约2％至约8％。
可用于本文的脂肪醇是具有约14至约30个碳原子，优选约16至约22个碳原子的那些。这些脂肪醇是饱和的，并可以是直链醇或支链醇。脂肪醇的非限制性实例包括鲸蜡醇、硬脂醇、二十二醇、以及它们的混合物。
适用于本发明的脂肪酸是具有约10至约30个碳原子，优选约12至约22个碳原子，更优选约16至约22个碳原子的脂肪酸。这些脂肪酸是饱和的，并可以是直链酸或支链酸。还包括满足本发明要求的二元酸、三元酸和其它多元酸。本发明还包括这些脂肪酸的盐。脂肪酸的非限制性实例包括月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、二十二烷酸、癸二酸、以及它们的混合物。
适用于本发明的脂肪醇衍生物和脂肪酸衍生物包括脂肪醇的烷基醚、烷氧基化脂肪醇、烷氧基化脂肪醇的烷基醚、脂肪醇酯、具有可酯化羟基化合物的脂肪酸酯、羟基取代的脂肪酸及它们的混合物。脂肪醇衍生物和脂肪酸衍生物的非限制性实例包括如甲基硬脂族基团醚的物质；十六烷基聚氧乙烯醚系列化合物如十六烷基聚氧乙烯醚-1至十六烷基聚氧乙烯醚-45，它们是鲸蜡基醇的乙二醇醚，其中数字标号表示所存在的乙二醇部分的数目；硬脂族基团聚氧乙烯醚系列化合物，如硬脂族基团聚氧乙烯醚-1至10，它们是硬脂族基团聚氧乙烯醚醇的乙二醇醚，其中数字标号表示所存在的乙二醇部分的数目；鲸蜡基聚氧乙烯醚1至鲸蜡基聚氧乙烯醚-10，它们是鲸蜡基聚氧乙烯醚醇的乙二醇醚，即主要包含鲸蜡醇和硬脂醇的脂肪醇混合物，其中数字标号表示所存在的乙二醇部分的数目；刚才所述的十六烷基聚氧乙烯醚、硬脂族基团聚氧乙烯醚和鲸蜡基聚氧乙烯醚化合物的C1-C30烷基醚；二十二醇的聚氧乙烯醚；硬脂酸乙酯、硬脂酸鲸蜡酯、十六烷酸鲸蜡酯、硬脂酸十八烷基酯、肉豆蔻酸十四烷基酯、聚氧乙烯鲸蜡基醚硬脂酸酯、聚氧乙烯硬脂族基团醚硬脂酸酯、聚氧乙烯月桂基醚硬脂酸酯、乙二醇一硬脂酸酯、聚氧乙烯一硬脂酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯、丙二醇一硬脂酸酯、丙二醇二硬脂酸酯、三羟甲基丙烷二硬脂酸酯、脱水山梨醇硬脂酸酯、聚甘油硬脂酸酯、甘油一硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、以及它们的混合物。
优选的是高纯度的单一化合物的高熔点脂肪化合物。高度优选为选自纯鲸蜡醇、硬脂醇和二十二醇的纯脂肪醇的单一化合物。本文中的“纯”是指化合物的纯度为至少约90％，优选为至少约95％。在消费者漂洗本发明的组合物时，这些高纯度单一化合物提供良好的从毛发上的可洗除性。
可用于本发明的市售的高熔点脂肪族化合物包括以商品名KONOL系列购自Shin-Nihon Rika(Osaka，Japan)和以商品名NAA系列购自NOF(Tokyo，Japan)的鲸蜡醇、硬脂醇和二十二烷醇；以商品名1-DOCOSANOL购自WAKO(Osaka，Japan)的纯二十二烷醇，以商品名NEO-FAT购自Akzo(Chicago Illinois，USA)、以商品名HYSTRENE购自Witco Corp.(Dublin Ohio，USA)和以DERMA购自Vevy(Genova，Italy)的各种脂肪酸。
3.含水载体本发明的组合物包括含水载体。根据与其它组分的相容性和产品所需的其它特性来选择所述载体的含量和种类。
可用于本发明的载体包括水以及低级烷基醇和多元醇的水溶液。可用于本发明的低级烷基醇是具有约1至约6个碳原子的一元醇，更优选乙醇和异丙醇。可用于本发明的多元醇包括丙二醇、己二醇、甘油和丙二醇。
优选地，该含水载体基本上是水。优选使用去离子水。根据产品所需的特性，也可使用包括矿物阳离子的天然来源的水。本发明的组合物通常含约20％至约95％，优选约30％至约92％，更优选约50％至约90％的水。
C.附加组分本发明的组合物可包含其它附加组分，所述附加组分可根据最终产物所需的特性由本领域的技术人员来选择，并且其适于使所述组合物在美观或美学上更可接受，或者向它们提供附加的使用有益效果。上述其它附加组分的单独用量按所述组合物重量计通常为约0.001％至约10％，优选为最多约5％。
可将各种各样的其它附加组分配制到本发明的组合物中。这些组分包括其它调理剂，如以商品名Peptein 2000购自Hormel的水解胶原、以商品名Emix-d购自Eisai的维生素E，购自Roche的泛醇、购自Roche的泛醇基乙基醚，水解角蛋白，蛋白质，植物浸出液和营养物质；润肤剂，如以商品名Varonic APM购自Goldschmidt的PPG-3十四烷基醚，三甲基戊醇羟乙基醚，以商品名Varonic APS购自Goldschmidt的PPG-11硬脂族基团醚，以商品名Tegosoft SH购自Goldschmidt的庚酸硬脂族基团酯，购自Goldschmidt的Lactil(乳酸钠、PCA钠、甘氨酸、果糖、尿素、烟酰胺、肌醇、苯甲酸钠和乳酸的混合物)，以商品名Saracos购自NishinSeiyu和以商品名Tegosoft OP购自Goldschmidt的棕榈酸乙基己酯；毛发定型聚合物，如两性定型聚合物、阳离子定型聚合物、阴离子定型聚合物、非离子定型聚合物和硅氧烷接枝共聚物；防腐剂，如苯甲醇、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯和咪唑烷基脲；pH调节剂，如柠檬酸、柠檬酸钠、琥珀酸、磷酸、氢氧化钠、碳酸钠；盐类，通常如乙酸钾和氯化钠；着色剂，如任何一种FD&C或D&C染料；毛发氧化(漂白)剂，如过氧化氢、过硼酸盐和过硫酸盐；毛发还原剂，如巯基乙醇酸酯；香料；和螯合剂，如乙二胺四乙酸二钠；紫外和红外屏蔽和吸收剂，如水杨酸辛酯；和去头屑剂，如1-氧-2-巯基吡啶锌和水杨酸。
1.硅氧烷本发明的组合物还可包含附加的硅氧烷化合物。所述硅氧烷化合物的含量按所述组合物的重量计为约0.1％至约10％，更优选为约0.25％至约8％，还更优选为约0.5％至约3％。
此硅氧烷化合物可包括可溶解或不可溶解的挥发性硅氧烷调理剂，或可溶解或不可溶解的非挥发性硅氧烷调理剂。可溶解是指硅氧烷化合可与组合物含水载体混溶以成为相同相中的一部分。不可溶解是指硅氧烷形成与所述载体分离的不连续相，如硅氧烷乳液形式或硅氧烷小滴悬浮液形式。可通过常规聚合反应或乳液聚合反应来制备本文硅氧烷化合物。
可用于本文的硅氧烷化合物在25℃优选具有约0.001m2/s(1,000cst)至约2m2/s(2,000,000厘沲)，更优选约0.01m2/s(10,000cst)至约1.8m2/s(1,800,000cst)，并且甚至更优选约0.025m2/s(25,000cst)至约1.5m2/s(1,500,000cst)的粘度。可使用如1970年7月20日Dow Corning公司测试方法CTM0004中所述的玻璃毛细管粘度计来测定粘度，将所述方法全文引入本文以供参考。可通过乳液聚合作用来制备具有高分子量的硅氧烷化合物。
可用于本发明的硅氧烷化合物包括聚烷基聚芳基硅氧烷、聚环氧烷改性的硅氧烷、硅氧烷树脂、氨基取代的硅氧烷、以及它们的混合物。所述硅氧烷化合物优选选自由下列物质组成的组聚烷基聚芳基硅氧烷、聚环氧烷改性的硅氧烷、硅氧烷树脂、以及它们的混合物，并且更优选选自一种或多种聚烷基聚芳基硅氧烷。
可用于本发明的聚烷基聚芳基硅氧烷包括具有以下结构(I)的那些 其中R为烷基或芳基，并且x为约7至约8,000的整数。“A”代表封闭硅氧烷链末端的基团。在硅氧烷链(R)或硅氧烷链末端(A)上取代的烷基或芳基可具有任何结构，只要所得硅氧烷在室温下保持为流体；是可分散的；当施用在毛发上时既没有刺激性、毒性也没有其它危害；与所述组合物中的其它组分相容；在正常的使用和贮藏条件下是化学稳定的；并且能够沉积在毛发上并调理毛发。适宜的A基团包括羟基、甲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基和芳氧基。硅原子上的两个R基团可代表相同的基团或不同的基团。优选两个R基团表示相同的基团。适宜的R基团包括甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基和苯基甲基。优选的硅氧烷化合物为聚二甲基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷。聚二甲基硅氧烷(也称为二甲基硅油)是尤其优选的。可使用的聚烷基硅氧烷包括例如聚二甲基硅氧烷。这些硅氧烷化合物可例如以其Viscasil R和SF 96系列购自General Electric公司，并且以其Dow Corning 200系列购自Dow Corning。以例如SF 1075甲基苯基流体购自General Electric公司，或以556化妆品级液体购自Dow Corning的聚甲基苯基硅氧烷可用于本发明。
为增强毛发的光泽特性，还优选的是高度芳基化的硅氧烷，如高度苯基化聚乙基硅氧烷，其折射率为约1.46或更高，尤其为约1.52或更高。当使用这些高折射率硅氧烷化合物时，它们应与铺展剂(如下文所述的表面活性剂或硅氧烷树脂)混合，以降低表面张力并增强物质的成膜能力。
另一种尤其有用的聚烷基聚芳基硅氧烷是硅橡胶纯胶料。本文所用的术语“硅橡胶纯胶料”是指在25℃具有大于或等于1m2/s(1,000,000厘沲)粘度的聚有机硅氧烷物质。应当认识到，本文所述的硅橡胶纯胶料也可与上文公开的硅氧烷化合物有一些重复。该重复不是旨在对这些物质中的任一个进行限制。硅橡胶纯胶料由Petrarch以及其它文献描述，包括1979年5月1日公布的授予Spitzer等人的美国专利4,152,416和Noll，Walter的“Chemistry and Technology of Silicones”(New YorkAcademic Press 1968)。描述硅橡胶纯胶料的还有“General Electric Silicone Rubber Product DataSheets”SE 30、SE 33、SE 54和SE 76。上述所有这些文献均全文引入本文以供参考。“硅橡胶纯胶料”的重均分子量典型在约200,000以上，通常介于约200,000和约1,000,000之间。其具体实例包括聚二甲基硅氧烷、聚(二甲基硅氧烷甲基乙烯基硅氧烷)共聚物、聚(二甲基硅氧烷二苯基硅氧烷甲基乙烯基硅氧烷)共聚物、以及它们的混合物。
可用于本发明的聚环氧烷改性的硅氧烷包括例如聚环氧丙烷改性的聚二甲基硅氧烷和聚环氧乙烷改性的聚二甲基硅氧烷。所述环氧乙烷和环氧丙烷的含量应足够低，以至不会妨碍硅氧烷的可分散特性。这些物质还被称为聚二甲基硅氧烷共聚多元醇。
硅氧烷树脂可用于本发明，其是高度交联的聚硅氧烷体系。所述交联是通过在硅氧烷树脂生产期间使三官能和四官能硅烷与单官能或双官能硅烷硅烷混合或与二者混合来引入的。如本领域所充分理解的，为获得硅氧烷树脂，所需的交联度将根据掺入硅氧烷树脂中的具体硅烷单元而变化。通常，具有足量三官能和四官能硅氧烷单体单元从而具有足够交联度，以至它们在干燥时可形成刚性膜或硬性膜的硅氧烷物质被认为是硅氧烷树脂。氧原子与硅原子的比例是特定的硅氧烷材料交联水平的指征。本发明的硅氧烷树脂通常是每一硅原子具有至少约1.1个氧原子的硅氧烷材料。氧原子∶硅原子的比率优选为至少约1.2∶1.0。用于制备硅氧烷树脂的硅烷包括一甲基-、二甲基-、三甲基-、一苯基-、二苯基-、甲基苯基-、一乙烯基-和甲基乙烯基氯硅烷，以及四氯硅烷，其中甲基取代的硅烷是最常用的。优选的树脂是由General Electric供应的GE SS4230和SS4267。市售硅氧烷树脂通常是以在低粘度的挥发性或非挥发性硅氧烷流体中的溶解形式提供。适用于本发明的硅氧烷树脂应当以这样的溶解形式提供和掺入到本发明的组合物中，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。不受理论的约束，据信所述硅氧烷树脂可增强其它硅氧烷化合物在毛发上的沉积，并且可增强毛发的光泽性，使其具有高折射率体积。
其它可用的硅氧烷树脂是硅氧烷树脂粉末，如CTFA命名为聚甲基倍半硅氧烷的物质，其可以商品名TospearlTM市售于Toshiba Silicones。
硅氧烷树脂可以方便地按照本领域技术人员熟知的速记命名体系，即“MDTQ”命名法来标识。在此体系下，根据所存在的组成硅氧烷的各种硅氧烷单体单元来描述硅氧烷。简要地说，符号M代表一官能单元(CH3)3SiO0.5；D代表二官能单元(CH3)2SiO；T代表三官能单元(CH3)SiO1.5；并且Q代表季-或四-官能单元SiO2。单元符号中的主要部分如M′、D′、T′和Q′表示除甲基以外的取代基，对每一种情况有特定定义。典型的其它取代基包括以下基团，如乙烯基、苯基、氨基、羟基等。各单元的摩尔比，或以符号下标表示硅氧烷中每一类型单元的总数或其平均数，或以具体表示的比例并结合分子量表示，从而按照MDTQ体系实现对硅氧烷物质的描述。在硅氧烷树脂中，相对于D、D′、M和/或M′，较高摩尔量的T、Q、T′和/或Q′意味着较高的交联度。然而如上文所述，总交联度还可以氧与硅的比率来表示。
可用于本文的硅氧烷树脂优选是MQ、MT、MTQ、MQ和MDTQ树脂。因此，优选的硅氧烷取代基是甲基。尤其优选的是MQ树脂，其中M∶Q比率为约0.5∶1.0至约1.5∶1.0，该树脂的平均分子量为约1000至约10,000。
可用于本发明的氨基取代的硅氧烷包括由以下结构式(II)表示的那些
其中R为CH3或OH，x和y是取决于分子量的整数，平均分子量为约5,000至10,000；a和b均代表2至8的整数。此聚合物还被称为“氨基封端的聚二甲基硅氧烷”。
适宜的氨基取代的硅氧烷流体包括由以下化学式(III)结构表示的那些(R1)aG3-a-Si-(-OSiG2)n-(-OSiGb(R1)2-b)m-O-SiG3-a(R1)a(III)其中G选自由下列基团组成的组氢、苯基、OH、C1-C8烷基并优选甲基；a代表0或1至3的整数，并且优选等于0；b代表0或1，并优选等于1；n+m之和为1至2,000的数，并优选50至150的数，n能够代表0至1,999，并且优选49至149的数，而m能够代表1至2,000，并且优选1至10的整数；R1为具有化学式CqH2qL结构的一价基团，其中q为2至8的整数，并且L选自以下基团-N(R2)CH2-CH2-N(R2)2-N(R2)2-N(R2)3A--N(R2)CH2-CH2-NR2H2A-其中R2选自由下列基团组成的组氢、苯基、苄基、饱和烃基，优选包含1至20个碳原子的烷基，并且A-代表卤离子。
尤其优选的符合化学式(III)结构的氨基取代的硅氧烷是称为“三甲基甲硅烷基氨代聚二甲基硅氧烷”的具有化学式(IV)结构的聚合物 在此化学式中，根据所需化合物的分子量选择n和m；a和b均代表2至8的整数。
其它可使用的氨基取代的硅氧烷由化学式(V)表示 其中R3代表具有1至18个碳原子的一价烃基，优选烷基或链烯基，如甲基；R4代表烃基，优选C1-C18亚烷基或C1-C18亚烷氧基，并且更优选C1-C8亚烷氧基；Q-为卤离子，优选氯离子；r代表2至20，优选2至8的平均统计值；s代表20至200，并且优选20至50的平均统计值。优选的此类聚合物可以商品名“UCAR SILICONE ALE 56”购自Union Carbide。
其它改性硅氧烷或硅氧烷共聚物也可用于本发明。这些物质的实例包括美国专利6,607,717和6,482,969中公开的基于硅氧烷的季铵化合物(Kennan季铵化合物)；德国专利DE 10036533中公开的末端封端的季铵硅氧烷；美国专利5,807,956和5,981,681中公开的硅氧烷氨基聚环氧烷嵌段共聚物；美国专利6,207,782中公开的亲水性硅氧烷乳剂；美国公布20040048996A1和2004138400A1以及WO02-10257和WO02-10256中公开的具有季氮基团的硅氧烷嵌段共聚物；和WO04-062634中公开的由一种或多种交联耙状或梳状硅氧烷共聚物片断组成的聚合物。
2.聚山梨酸酯由于要调节流变特性，本发明的头发调理组合物可包含聚山梨酸酯。可用于本发明的优选聚山梨酸酯包括例如聚山梨酸酯-20、聚山梨酸酯-21、聚山梨酸酯-40、聚山梨酸酯-60、以及它们的混合物。高度优选的是聚山梨酸酯-20。
所述聚山梨酸酯在所述组合物的含量按重量计优选为约0.01％至约5％，更优选为约0.05％至约2％。
3.聚丙二醇可用于本发明的聚丙二醇是重均分子量为约200g/mol至约100,000g/mol，优选约1,000g/mol至约60,000g/mol的那些。不受理论的约束，据信本发明的聚丙二醇沉积在毛发上或被吸收到毛发中以用作保湿剂，和/或提供一种或多种其它所期望的头发调理有益效果。
根据聚合程度以及其是否连接有其它基团，可用于本发明的聚丙二醇可以是水溶性、水不溶性、或者在水中具有有限的溶解度。聚丙二醇在水中所需的溶解度在很大程度上取决于毛发护理组合物的类型(例如是免洗型还是洗去型)。例如，在洗去型毛发护理组合物中，在25℃本文的聚丙二醇在水中的溶解度优选低于约1g/100g水，在水中的溶解度更优选低于约0.5g/100g水，并且在水中的溶解度甚至更优选低于约0.1g/100g水。
聚丙二醇可包括在本发明头发调理组合物中，其含量按所述组合物的重量计优选为约0.01％至约10％，更优选为约0.05％至约6％，还更优选为约0.1％至约3％。
4.低熔点油可用于本发明的低熔点油为熔点低于约25℃的那些。可用于本发明的低熔点油选自由下列物质组成的组具有约10至约40个碳原子的烃；具有约10至约30个碳原子的不饱和脂肪醇如油醇；具有约10至约30个碳原子的不饱和脂肪酸；脂肪酸衍生物；脂肪醇衍生物；酯油如季戊四醇酯油、三羟甲基酯油、柠檬酸酯油和甘油酯油；聚α-烯烃油；以及它们的混合物。本发明优选的低熔点油选自由下列物质组成的组酯油如季戊四醇酯油、三羟甲基酯油、柠檬酸酯油和甘油酯油；聚α-烯烃油；以及它们的混合物。
本发明尤其有用的季戊四醇酯油和三羟甲基酯油包括季戊四醇四异硬脂酸酯、季戊四醇四油酸酯、三羟甲基丙烷三异硬脂酸酯、三羟甲基丙烷三油酸酯、以及它们的混合物。这些化合物可以商品名KAKPTI、KAKTTI购自Kokyo Alcohol以及以商品名PTO、ENUJERUBU TP3SO购自Shin-nihon Rika。
本发明尤其有用的柠檬酸酯油包括以商品名CITMOL 316购自Bernel的柠檬酸三异鲸蜡基酯，以商品名PELEMOL TISC购自Phoenix的柠檬酸三异硬脂族基团酯，和以商品名CITMOL 320购自Bernel的柠檬酸三辛基十二烷基酯。
本发明尤其有用的甘油酯油包括以商品名SUN ESPOL G-318购自Taiyo Kagaku的甘油三异硬脂酸酯；以商品名CITHROL GTO购自CrodaSurfactants Ltd.的甘油三油酸酯；以商品名EFADERMA-F购自Vevy的，或以商品名EFA-GLYCERIDES购自Brooks的甘油三亚油酸酯。
本文尤其有用的聚α-烯烃油包括以下几种均购自Exxon Mobil Co.的聚癸烯商品名为PURESYN 6，数均分子量为约500；商品名为PURESYN100，数均分子量为约3000；以及商品名为PURESYN 300，数均分子量为约6000。
5.阳离子聚合物可用于本发明的阳离子聚合物是具有至少约5,000，典型约10,000至约1千万，优选约100,000至约2百万平均分子量的那些。
合适的阳离子聚合物包括例如具有阳离子胺或季铵官能团的乙烯基单体与水溶性间隔单体的共聚物，所述水溶性间隔单体例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、烷基和二烷基丙烯酰胺、烷基和二烷基甲基丙烯酰胺、丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基己内酯和乙烯基吡咯烷酮。其它合适的间隔单体包括乙烯酯、乙烯醇(由聚乙酸乙烯酯水解制得)、马来酸酐、丙二醇和乙二醇。可用于本发明的其它适宜的阳离子聚合物包括例如阳离子纤维素、阳离子淀粉和阳离子瓜耳胶。
6.聚乙二醇聚乙二醇也可用作附加组分。可用于本发明的尤其优选的聚乙二醇为PEG-2M，其中n的平均值为约2,000(PEG-2M也称为Polyox WSRN-10，购自Union Carbide，还称为PEG-2,000)；PEG-5M，其中n的平均值为约5,000(PEG-5M也称为Polyox WSRN-35和Polyox WSRN-80，均购自Union Carbide，还称为PEG-5,000和聚乙二醇300,000)；PEG-7M，其中n的平均值为约7,000(PEG-7M也称为Polyox WSRN-750，购自Union Carbide)；PEG-9M，其中n的平均值为约9,000(PEG-9M也称为Polyox WSRN-3333，购自Union Carbide)；和PEG-14M，其中n的平均值为约14,000(PEG-14M也称为Polyox WSRN-3000，购自Union Carbide)。本文所用的“n”是指聚合物中的环氧乙烷单元数。
使用方法本发明头发调理组合物可以常规的方式使用以提供调理和其它有益效果。这样的使用方法取决于所用的组合物的类型，但通常包括给毛发或头皮施用有效量的产品，然后可从毛发或头皮上漂洗掉(在毛发漂洗的情况下)，或让其保留在毛发或头皮上(在凝胶剂、乳剂、膏剂和喷剂的情况下)。“有效量”是指足够提供干的调理有益效果的量。通常，在毛发或头皮上施用约1g至约50g。
在将毛发干燥前，将所述组合物施用到润湿或潮湿的毛发上。典型地，在将毛发洗涤后使用该组合物。典型地，通过摩擦或按摩毛发或头皮，将组合物分布到整个毛发或头皮上。将这样的组合物施用至毛发上后，根据使用者的喜好将毛发干燥和定型。可替换地，将组合物施用至干毛发，然后根据使用者的喜好将毛发梳理和定型。
产品形式本发明头发调理组合物可为洗去型产品形式或免洗型产品形式(如将所述组合物施用到使用者皮肤和/或毛发上，而后续漂洗步骤可省略)，可以是不透明的，可以配制成多种不同的产品形式，包括但不限于霜膏、凝胶、乳液、摩丝和喷剂。
非限制性实施例以下实施例中说明的组合物举例说明了本发明的组合物的具体实施方案，但并不旨在对其进行限定。在不背离本发明精神和范围的条件下，技术人员可以进行其它的改变。
下面实施例中说明的组合物可通过常规制剂和混合方法制备，下面描述了其中的一个实施例。除非另外指明，所有示例的量以重量百分比列出，除了微量组分以外，如稀释剂、防腐剂、有色溶液、假想成分、植物药物等。
本发明的组合物适用于洗去型产品和免洗型产品，并且尤其可用于制备洗去型头发调理剂形式的产品。
组成(重量百分比％)
组分定义*1HMW 2220非离子乳液61％的高分子量二乙烯基聚二甲基硅氧烷/聚二甲基硅氧烷共聚物非离子乳液，购自Dow Corning Corp.
*2Dow Corning 5-7069阳离子，购自Dow Corning Corp.
*3二十二烷基三甲基氯化铵/异丙醇Genamin KDMP，购自Clariant*4鲸蜡醇Konol系列，购自Shin Nihon Rika。
*5硬脂醇Konol系列，购自Shin Nihon Rika。
*6聚山梨酸酯-20Glycosperse L-20K，购自Lonza Inc.
*7PPG-34New Pol PP-2000，购自Sanyo Kasei。
*8聚-α-烯烃油Puresyn 100，购自Exxon Mobil*9甲基氯异噻唑啉酮/甲基异噻唑啉酮Kathon CG，购自Rohm&Haas
*10 泛醇购自Roche。
*11 泛醇基乙基醚购自Roche。
*12 水解胶原Peptein 2000，购自Hormel。
*13 维生素EEmix-d，购自Eisai。
可通过本领域熟知的任何常规方法来制备所述头发调理组合物。它们可如下适当地制备将去离子水加热至85℃。将阳离子表面活性剂和高熔点脂肪族化合物混和到水中。使水保持在约85℃的温度，直至所述组分匀化且观察不到固体。将所述混合物冷却至约55℃并保持在此温度以形成凝胶基质。将指定的硅氧烷乳剂加入到凝胶基质中。当包含时，可将聚-α-烯烃油、聚丙二醇、硅氧烷和/或聚山梨酸酯加入到所述凝胶基质中。在持续搅拌的这段时间中，使所述凝胶基质保持在约50℃以确保均化。当包含时，还可在此时加入其它附加组分如香料和防腐剂。均化后，冷却至室温。
尽管已用具体实施方案来说明和描述了本发明，但对于本领域的技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和保护范围的情况下可作出许多其它的变化和修改。因此，有意识地在附加的权利要求书中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
所有发明背景、发明概述和发明详述中引用文献的相关部分均引入本文以供参考；任何文献的引用并不可解释为是对其作为本发明现有技术的认可。
权利要求
1.一种头发调理组合物，所述组合物包含a)硅氧烷共聚物乳液，所述硅氧烷共聚物乳液具有大于120×106mm2/s的内相粘度；和b)凝胶基质，所述凝胶基质包含i)阳离子表面活性剂；ii)高熔点脂肪族化合物；和iii)含水载体。
2.如权利要求1所述的头发调理组合物，其中所述硅氧烷共聚物乳液的含量按所述组合物的重量计为0.1％至15％，按所述组合物的重量计优选为0.5％至10％，并且按所述组合物的重量计更优选为1％至8％。
3.如权利要求1或2所述的头发调理组合物，其中所述硅氧烷共聚物乳液具有大于150×106mm2/s的内相粘度。
4.如前述任一项权利要求所述的头发调理组合物，其中所述硅氧烷共聚物乳液具有小于1微米，并且优选小于0.7微米的平均粒度。
5.如前述任一项权利要求所述的头发调理组合物，其中所述硅氧烷共聚物包含硅氧烷共聚物、至少一种表面活性剂、以及水。
6.如权利要求5所述的头发调理组合物，其中所述硅氧烷共聚物得自以下物质的加成反应(a)在两个链端均具有反应基团的聚硅氧烷；(b)至少一种硅氧烷化合物或非硅氧烷化合物，所述化合物包含至少一个或最多两个能够与所述聚硅氧烷反应的基团；和(c)含金属催化剂。
7.如权利要求6所述的头发调理组合物，其中所述聚硅氧烷由以下化学式表示 其中R1为能够通过链加成反应而发生反应的基团；R2选自由下列基团组成的组烷基、环烷基、芳基和烷基芳基；n为整数，使得所述聚硅氧烷具有1mm2/s至1×106mm2/s的粘度。
8.如前述任一项权利要求所述的头发调理组合物，其中所述阳离子表面活性剂具有以下通式结构 其中所述R71、R72、R73和R74中的至少一个为具有16至30个碳原子的脂族基团，并且所述R71、R72、R73和R74中的其余基团独立地选自由下列基团组成的组氢和具有1至22个碳原子的脂族基团；其中X-为选自由下列基团组成的组的成盐阴离子卤离子、乙酸根、柠檬酸根、乳酸根、乙醇酸根、磷酸根、硝酸根、磺酸根、硫酸根、谷氨酸根、烷基硫酸根、以及烷基磺酸根。
9.如权利要求8所述的头发调理组合物，其中所述R71、R72、R73和R74中的至少一个为具有16至30个碳原子的脂族基团并包括具有最多30个碳原子的芳基、烷氧基、聚氧化烯基、烷基酰氨基、羟烷基、芳基或烷基芳基。
10.如前述任一项权利要求所述的头发调理组合物，所述组合物还包含硅氧烷化合物。
11.一种向毛发和/或皮肤提供改善的调理有益效果的方法，所述方法包括将如前述任一项权利要求所述的头发调理组合物施用到所述毛发和/或皮肤上的步骤。
全文摘要
包含具有内相粘度的硅氧烷共聚物乳液和凝胶基质的头发调理组合物，所述粘度大于约120×10
文档编号A61K8/89GK101043872SQ200580035866
公开日2007年9月26日 申请日期2005年10月18日 优先权日2004年10月19日
发明者彼得·M·托格森 申请人:宝洁公司