本发明涉及用于修理发梢分叉的头发护理组合物，并且更具体地涉及特定的非纤维素多糖衍生物作为试剂用于修理发梢分叉的用途。
头发是角质物质，其反复经受各种应力，尤其包括环境因素(如暴露于uv辐射)、有损伤性的处理(如漂白、着色、电烫或热拉直)和机械应力，特别是在梳洗过程期间(例如，通过频繁刷涂、逆梳理或对抗高梳理阻力梳理)。
它导致对头发的不同类型的结构损伤：提升角质层，并且单独头发纤维可能倾向于变成多孔的，相互缠结、扭结和/或互锁。
通过以下项对头发质地的影响是显著的，例如，差的湿和干可梳理性、增加的静电荷、增加的脆性、降低的头发断裂和/或发梢分叉的最大撕裂力和伸长率，使得头发整体看起来不健康(无光、没有生气...)、难以梳理和/或感觉粗糙。
在这些损伤中，本发明的目的是解决市场上对于头发护理组合物的不断增长的需求，这些头发护理组合物对于修理发梢分叉是有用的。
因此，本发明的目的是提供对于修理发梢分叉有用的成分。
“发梢分叉”是指其中头发的末端被分成两个或更多个发干的情况。
更特别地，它被定义为头发纤维的纵向分裂，其在保护性角质层由于头发的物理或化学损伤而已经从头发纤维的末端剥离之后发展。发梢分叉主要由于在梳洗程序期间的机械应力并且尤其由于过度的梳理力而形成。
已经已知润滑剂防止发梢分叉的形成或者使发梢分叉的形成最小化。润滑减少了在梳理期间的头发中的摩擦，并且因此降低了头发经受的磨蚀性力的强度。这进而减少了梳理过程期间的缠结数。
然而，本发明不寻求防止发梢分叉损伤。
本发明涉及发梢分叉修理，即，通过沉积物质来修复现有损伤，这些物质将恢复分叉物的轴向内聚力或“填充”发干损伤区域。
因此，本发明的目的是提供一种在修理(即修复)发梢分叉上有效的成分。
本发明的还有一个目的是提供一种在修复头发角质层损伤和/或调整头发纤维中附加地有效的成分。
在本发明的意义上，修复头发角质层损伤意指使头发角质层平滑。例如，可以凭借扫描电子显微镜通过查看头发纤维来观察视觉效果。
us2005/0089494和us2006/0251603披露了以具体比率的聚季铵盐-28和甲基乙烯基醚/马来酸共聚物的组合产生了对于修复发梢分叉有用的聚电解质络合物。
然而，当将其他成分添加到头发护理配制品中时，此类聚电解质络合物的稳定性可能受损。特别地，已经报道带电的化合物和聚合物可能破坏此类聚电解质络合物的结构。
us6258348披露了发梢分叉修理组合物，这些组合物包含三种聚合物：瓜尔胶、基于甜菜碱的聚氨酯表面活性剂、以及硅酮聚氨酯。如在ep1552807中证实的，在us6258348中披露的两性或阳离子瓜尔豆胶在不存在其他披露的聚合物取代基下没有实现大量的发梢分叉修复。
本申请人现已出乎意料地发现，特定的非纤维素多糖衍生物作为试剂用于修理发梢分叉是有用的。
现有技术中一直没有以下建议：本发明的特定的非纤维素多糖衍生物(单独使用)将使得可能实现大量的发梢分叉修理。
因此，本发明的主题是一种用于修理头发的发梢分叉的方法，该方法包括使该具有发梢分叉的头发与一种组合物接触，该组合物包含至少一种含有至少一个阳离子基团的非纤维素多糖衍生物，其中所述非纤维素多糖衍生物具有大于0.15的阳离子取代度dscat。
本发明还涉及一种用于修理发梢分叉的头发护理组合物，该组合物包含至少一种含有至少一个阳离子基团的非纤维素多糖衍生物，其中所述非纤维素多糖衍生物具有大于0.15的阳离子取代度dscat。
本发明还涉及一种含有至少一个阳离子基团的非纤维素多糖衍生物作为试剂用于修理发梢分叉的用途，其中所述非纤维素多糖衍生物具有大于0.15的阳离子取代度dscat。
本发明还涉及一种修理头发的发梢分叉的方法，该方法包括向该具有发梢分叉的头发施加一种组合物，该组合物包含一种含有至少一个阳离子基团的非纤维素多糖衍生物，其中所述非纤维素多糖衍生物具有大于0.15的阳离子取代度dscat。
已经发现本发明的特定的非纤维素多糖衍生物不仅提供了高百分比的发梢分叉修理，而且还能够使发梢分叉闭合并且使提升的角质层鳞片平滑以便确保持久的修理，尤其在梳理或在例如头发造型期间的其他应力因素之后。
有利地，本发明的非纤维素多糖衍生物还提供了发梢分叉修理和头发角质层修复，而没有干发的负面效果，如当使用具有高电荷密度和高分子量的常规阳离子聚合物时，许多消费者体验到的油腻外观或感觉、粘性感觉、光泽度损失和/或沉重的涂覆的感觉。
如果通过援引方式并入本申请的任何专利、专利申请、以及公开物的披露内容与本申请的说明相冲突到了可能导致术语不清楚的程度，则本说明应该优先。
非纤维素多糖衍生物
根据本发明实施例中的任一个，本发明的非纤维素多糖衍生物是半乳甘露聚糖衍生物。
半乳甘露聚糖是主要由半乳糖和甘露糖单元构成的多糖，其中甘露糖单元以1-4-b-糖苷键连接并且半乳糖分支借助于到甘露糖单元的1-6a-键发生。半乳糖或甘露糖单元(或糖单元)的每个环带有三个游离的可用于化学反应的羟基。半乳甘露聚糖通常在豆科种子的胚乳中找到，如瓜尔豆、槐豆、皂荚树、凤凰木等等。
根据本发明实施例中的任一个，本发明中使用的非纤维素多糖起始材料是半乳甘露聚糖，如瓜尔豆胶，也称为瓜尔胶。
根据本发明实施例中的一个，非纤维素多糖衍生物是瓜尔胶衍生物。
它可以是例如通过化学手段(例如季铵化)用一种或多种含有反应性基团的衍生化试剂已经改性的半乳甘露聚糖。
非纤维素多糖衍生物可以是例如通过在半乳甘露聚糖的羟基与衍生化试剂的反应性官能团之间的反应获得的。
在美国专利号4,663,159、5,473,059、5,387,675、3,472,840、4,031,307、4,959,464以及us2010/0029929中披露了用于制备非纤维素多糖衍生物的方法，所有专利通过援引方式并入本申请。
本发明的非纤维素多糖衍生物含有至少一个阳离子基团。
它还可以被称为本发明的阳离子的非纤维素多糖衍生物。
如在此使用的，术语“阳离子的”不仅涵盖带正电的基团，而且还涵盖取决于ph可变成带正电的基团。
本发明的阳离子的非纤维素多糖衍生物是在ph中性水性介质中已经被化学改性以为所述多糖提供净永久正电荷的非纤维素多糖。非永久带电的那些，例如低于给定的ph可以是阳离子的并且高于那个ph是中性的非纤维素多糖衍生物也落入本发明的范围内。
根据本发明实施例中的任一个，术语“阳离子化试剂”、“阳离子基团”以及“阳离子部分”包括铵(其具有正电荷)而且还有伯、仲和叔胺以及它们的前体(这些前体能够产生带正电的化合物)。
根据本发明，将非纤维素多糖衍生化或改性从而含有阳离子基团。所得化合物是非纤维素多糖衍生物。
根据本发明实施例中的一个，本发明的非纤维素多糖衍生物由任何半乳甘露聚糖(例如瓜尔胶)与阳离子化试剂的反应产生。
本发明的阳离子化试剂被定义为这样的化合物，这些化合物通过与非纤维素多糖的羟基进行反应能够产生根据本发明的包含至少一个阳离子基团的非纤维素多糖衍生物。
本发明的阳离子化试剂被定义为含有至少一个阳离子部分的化合物。阳离子化试剂包括能够产生阳离子改性的非纤维素多糖的试剂。
一组合适的衍生化试剂典型地含有反应性官能团，如环氧基团、卤化物基团、酯基团、酸酐基团或烯键式不饱和基团，以及至少一个阳离子部分或此种阳离子部分的前体。
如在此使用的，术语“衍生化试剂”意指至少含有阳离子部分的试剂，该阳离子部分接枝到非纤维素多糖上。术语“衍生化试剂”涵盖术语“阳离子化试剂”以及“接枝剂”。
在本发明的一个实施例中，阳离子部分可以通过二价连接基团(如亚烷基或氧亚烷基)连接到衍生化试剂的反应性官能团上。合适的阳离子部分包括伯、仲、或叔氨基，或者季铵、硫鎓、或膦鎓基团。
衍生化试剂可以包含阳离子部分，或阳离子部分的前体，该前体包含阳离子氮部分，更典型地，季铵部分。典型的季铵部分是三烷基铵部分，如三甲基铵部分、三乙基铵部分、或三丁基铵部分，芳基二烷基铵部分，如苄基二甲基铵部分，以及其中氮原子是环状结构的成员的铵部分，如吡啶鎓部分以及咪唑啉部分，这些季铵部分中的每一个均与抗衡离子(典型地是氯离子、溴离子、或碘离子抗衡离子)相组合。
根据本发明实施例中的一个，产生本发明的阳离子的非纤维素多糖衍生物的阳离子化试剂的实例是：
·阳离子环氧化物，如2，3-环氧丙基三甲基氯化铵、2，3-环氧丙基三甲基溴化铵、2，3-环氧丙基三甲基碘化铵；
·氯乙醇官能的阳离子氮化合物，如3-卤代-2-羟丙基三甲基氯化铵，例如3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，
·阳离子烯键式不饱和单体或其前体，如三甲基铵丙基甲基丙烯酰胺氯化物盐，三甲基铵丙基甲基丙烯酰胺甲基硫酸盐，二烯丙基二甲基氯化铵，乙烯基苄基三甲基氯化铵，阳离子单体的二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺(叔胺)前体，如n-乙烯基甲酰胺、n-乙烯基乙酰胺(其单元可以在聚合后水解或者接枝到乙烯胺单元上)。
在本发明的一个实施例中，产生本发明的阳离子的非纤维素多糖衍生物的阳离子化试剂是阳离子环氧化物，如2，3-环氧丙基三甲基氯化铵、2，3-环氧丙基三甲基溴化铵以及2，3-环氧丙基三甲基碘化铵。
根据本发明，通过使非纤维素多糖起始材料与包含反应性官能团以及至少一个阳离子部分(或阳离子部分的前体)的衍生化试剂反应可以将阳离子基团引入到非纤维素多糖中。
根据本发明，非纤维素多糖衍生物中存在的阳离子基团通过所述多糖的羟基与阳离子化试剂的反应结合到非纤维素多糖起始材料中。
优选的阳离子基团选自由以下各项组成的组：伯、仲或叔氨基，季铵、硫鎓或膦鎓基团，以及其混合物。在具体优选的实施例中，阳离子基团选自三烷基铵基团，如三甲基铵基团、三乙基铵基团、三丁基铵基团，芳基二烷基铵基团，如苄基二甲基铵基团，以及其中氮原子是环状结构的成员的铵基团，如吡啶鎓基团以及咪唑啉基团，这些阳离子基团中的每一个均与抗衡离子(典型地是氯离子、溴离子、或碘离子抗衡离子)相组合。优选地，每个阳离子基团含有至少一个阳离子电荷。
非纤维素多糖衍生物的阳离子度可以用取代度的方式来表示。
如在此使用的，表述“阳离子取代度”(dscat)意指每摩尔糖单元的阳离子基团的平均摩尔数。(dscat)可以借助于1h-nmr(溶剂：d2o)测量。
一旦获得1hnmr光谱，将与所有瓜尔胶单元上的异头质子相对应的峰(通常在3.2-4.3ppm之间)的多重态的积分归一化至统一。感兴趣的峰(与瓜尔胶单元上的季铵基团的甲基质子相对应的那一个)的中心在1.8ppm附近。鉴于在铵官能团上存在3个甲基，这个峰是对9个质子的积分。因此，对于阳离子化试剂2，3-环氧丙基三甲基氯化铵的情况，(ds阳离子)的计算如下：
根据本发明实施例中的任一个，本发明的非纤维素多糖衍生物具有高于或等于约0.16、例如高于或等于约0.17、例如高于或等于约0.18的阳离子取代度(dscat)。
根据本发明实施例中的任一个，本发明的非纤维素多糖衍生物具有低于或等于约0.40、例如低于或等于约0.35、例如低于或等于约0.30的阳离子取代度(dscat)。
根据本发明实施例中的一个，本发明的非纤维素多糖衍生物具有包括在约0.16与约0.40之间、例如在约0.17与约0.35之间、例如在约0.18与约0.30之间的阳离子取代度(dscat)。
本发明的非纤维素多糖衍生物的阳离子度还可以用电荷密度的方式来表示。可以通过若干种方法将阳离子取代度转换成电荷密度。
优选的用于计算阳离子的非纤维素多糖衍生物的电荷密度的方法使用确切地量化所述多糖上的季铵基团的当量的方法。
对于通过使瓜尔豆胶与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵或2，3-环氧丙基三甲基氯化铵反应所获得的阳离子瓜尔胶，可以使用以下公式由阳离子取代度计算阳离子电荷密度：
以每克毫当量(meq/g)计的阳离子电荷密度＝
一般来说，以上公式取决于接枝到非纤维素多糖上的基团。
如在此使用的，术语“电荷密度”是指聚合物中包括的单体单元上的正电荷与所述单体单元的分子量的比率。电荷密度与聚合物分子量的乘积确定了给定聚合物链上的带正电位点的数目。
根据本发明，非纤维素多糖衍生物具有从约0.95至约2.00meq/g、例如从约1.o至约1.5meq/g的电荷密度。
表述本发明的非纤维素多糖衍生物的“平均分子量”意指所述多糖衍生物的重量平均分子质量。
非纤维素多糖衍生物的平均分子量可以通过sec-mals(通过多角度光散射检测进行检测的尺寸排阻色谱法)来测量。使用对dn/dc而言0.140的值来进行分子量测量。使用22.5kda的聚乙二醇标准物来校准wyattmals检测器。分子量分布的所有计算都用wyatt的astra软件进行。将样品制备为在流动相(100mmna2no3、200ppmnan3、20ppmpdadmac)中0.05％的溶液，并且在分析前通过0.45μmpvdf过滤器进行过滤。平均分子量按重量计表示。
根据本发明实施例中的任一个，本发明的非纤维素多糖衍生物的平均分子量高于约150,000g/mol、例如高于约200,000g/mol、例如高于约250,000g/mol。
根据本发明实施例中的任一个，本发明的非纤维素多糖衍生物的平均分子量低于约3,000,000g/mol、例如低于约2,500,000g/mol、例如低于约2,000,000g/mol。
根据本发明实施例中的一个，本发明的非纤维素多糖衍生物的平均分子量包括在约150,000g/mol与约3,000,000g/mol之间、例如在约200,000g/mol与约2,500,000g/mol之间、例如在约250,000g/mol与2,000,000g/mol之间。
根据本发明实施例中的一个，本发明的非纤维素多糖衍生物的平均分子量包括在约150,000g/mol与约1,000,000g/mol之间。
根据本发明实施例中的另一个，本发明的非纤维素多糖衍生物的平均分子量包括在约1,100,000g/mol与约3,000,000g/mol之间。
根据本发明实施例中的任一个，本发明的组合物包含相对于该组合物的总重量从0.01至2pbw的本发明的非纤维素多糖衍生物。
本发明的组合物还可以包含两种或更多种不同的非纤维素多糖衍生物的混合物，前提是这些非纤维素多糖衍生物中的至少一种是本发明的非纤维素多糖衍生物。
在一个实施例中，本发明的主题是一种用于修理发梢分叉的头发护理组合物，该头发护理组合物包含至少一种如先前定义的非纤维素多糖衍生物，并且没有充当发梢分叉修理试剂的任何其他成分。
换言之，在一个实施例中，本发明的用于修理发梢分叉的头发护理组合物包含如先前定义的非纤维素多糖衍生物作为用于修理发梢分叉的唯一试剂，并且就此而言不含有(0pbw)其他成分。
有利地，本发明的特定的非纤维素多糖衍生物可以与宽范围的其他头发有益试剂(包括带电的头发有益试剂)组合。因此，可能的是制备用于修理发梢分叉的头发护理组合物，这些头发护理组合物包含本发明的特定的非纤维素多糖衍生物与提供附加的令人希望的特性的其他头发护理成分的稳定组合。
有利地，可以将本发明的特定的非纤维素多糖衍生物以冲洗型或免洗型头发护理组合物进行配制。发梢分叉修理的性能在两种配制品中是令人满意的。
根据本发明实施例中的任一个，本发明的包含非纤维素多糖衍生物的头发护理组合物可以被配制成冲洗型或免洗型组合物。
如在此使用的，表述“冲洗型组合物”意指在施加后从头发冲洗的组合物。相反地，表述“免洗型组合物”意指在施加后不从头发冲洗的组合物。
冲洗型产品的非限制性实例包括洗发剂、护发素、直发剂、永久成波浪形剂(permanentwave)和头发颜料(color)(包括永久性、半永久性和临时性头发颜料)。
免洗型头发护理产品包括但不限于以下代表性实例，如定型洗液、精华液、发胶、摩丝、发漆、头发凝胶、发蜡、造型乳膏、润发油和补品。提及如在此使用的术语“发胶”是指以任何雾化(喷雾)形式递送的头发护理产品，无论它们是加压的还是未加压的。
还考虑在以下非限制性类型的头发护理和/或基于头发造型的最终用户配制品中使用本发明的非纤维素多糖衍生物，这些配制品如2合1洗发剂、免洗型和冲洗型护发素、头发电烫产品、头发松弛剂、永久染发系统、头发造型摩丝、半永久性染发系统、临时染发系统、头发漂白剂、成永久头发波浪形系统、头发定型配制品、非着色头发制剂、头发卷曲控制凝胶、头发留置护发素、头发去缠绕产品、头发固定剂、头发调理薄雾、头发护理泵喷雾剂和其他非气溶胶喷雾剂、头发角质层涂膜。
当使用根据本发明的特定的非纤维素多糖衍生物时实现的改进的发梢分叉修理可以在由头发护理组合物的化学成分的供应商所使用的通信工具，例如动画或影片、演示文稿、宣传单、传单、海报、技术数据表、处方集、任何支持者(包括论文和网站)上强调。这可以与完整或半完整组合物或用于制备组合物的具体成分相关联。当使用根据本发明的特定的非纤维素多糖衍生物时实现的改进的发梢分叉修理同样可以在销售头发护理组合物中使用的通信工具，例如商业声明、标签、与组合物相关联的文件、商业广告、支持商业声明的科学研究、任何支持者(包括论文、标签、网站、电影或动画)上强调。商业声明的实例可包括发梢分叉的固化、头发的深度修复、发梢分叉密封等。电影或动画可以例如示出具有发梢分叉的头发纤维(或其代表)以及接近头发纤维并修理(即修复)发梢分叉的产品(或其代表)。
实例
现在将通过以下非限制性实例进一步详细描述本发明，其中缩写具有本领域中的通常意义。表示为“q.s.”的水量旨在是“完成100pbw所需的量”。
所有成分均是按整体配制品的重量百分比计并且以活性成分水平表示的。
制备以下精华液组合物。
(a)瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，其具有约2,000,000g/mol的分子量并且具有约0.2的阳离子取代度，从罗地亚公司(rhodia)可获得的
(b)瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，其具有低于1,000,000g/mol的分子量并且具有在0.2与0.3之间的阳离子取代度，从罗地亚公司可获得的
(c)瓜尔胶羟丙基三甲基氯化铵，其具有约0.15的阳离子取代度
配制步骤
将阳离子瓜尔胶衍生物分散在水中。添加丙三醇和泛醇。将ph调节至4.5-5。添加防腐剂并且将ph调节至4.7。添加乙醇并且确认ph(≤5)。添加水至qsp100。
发绺的性能的评估
发绺购自吉宁国际公司(kerlingintemational)
以下特征的欧洲人的天然人发：颜色5/0。19cm总长度，17cm自由头发。2.5cm宽度。4g重量自由头发。
头发预处理方案
在流动水下1min期间使发绺变湿(或者如果使用若干个发绺，则在10min期间浸泡在水中)。在整个发绺上施加3ml的10pbw的活性二乙氧基化的十二烷基硫酸钠(sle2s)溶液。在1min期间洗发，每侧30sec。在1min期间冲洗。在食指与中指之间挤压。用中齿梳接着是细齿梳来解缠结。在受控的气候室中留下过夜(rh＝50％±10％，t＝23℃)。
获得发梢分叉的头发损伤方案
使用定制的重复的梳洗装置。设备由10个隔室组成并且允许同时梳理10个发绺。每个隔室4个梳子以90°角安装，允许一次整转以梳理发绺3次。收集抽屉位于每个发绺下方以收集破碎的碎片。所有实验均在受控的温度和湿度条件下、在气候控制室(rh＝50％±10％，t＝23℃)内进行。
预处理的发绺以19rpm在7.5小时期间经受重复梳洗以产生发梢分叉。
被修复的发梢分叉的百分比的测量
整个步骤在受控气候室
(rh＝50％±10％，t＝23℃)中进行。
使用4g根据以上描述的方案预处理并且然后受损伤的发绺。挑选10根全部带有发梢分叉的头发纤维，，并且将它们用透明胶带粘合在一起以便获得10-纤维盒。在照亮的放大镜下计数发梢分叉。在塑料称重杯中，借助于0.5ml容量的一次性移液管滴管，在高精度天平上称重2mg产品(分别：配制品1、配制品2或对比配制品)。通过保持10根纤维靠近发梢分叉来聚集它们并且将它们浸泡在产品中以收集最大量。用手指将产品铺开在发梢分叉(朝向尖端大约最后1厘米)上，直到产品吸收。再一次使纤维平滑，并将10-纤维盒放入烘箱中1min。如果需要，进行平滑一次以对齐纤维，并且在照亮的放大镜下计数留下的发梢分叉。
如下计算修复的发梢分叉的百分比(修复％)：
结果如下：
与对比配制品(其包含超出本发明的范围的现有技术的非纤维素多糖)相比并且与对照配制品(其不含有确切地充当用于修理发梢分叉的试剂的成分)相比，包含根据本发明的特定的非纤维素多糖衍生物的配制品1和配制品2展现了显著改进的发梢分叉修理。
使用较低量的根据本发明的特定的非纤维素多糖衍生物，获得了类似结果。
例如，在先前描述的精华液组合物(即对照配制品)中配制，使用0.5pbw、0.3pbw、并且甚至0.15pbw的先前描述的阳离子瓜尔胶衍生物1，还实现了高于80的修复％。
这些实例展示了根据本发明的特定的非纤维素多糖衍生物，即，含有至少一个阳离子基团的非纤维素多糖衍生物在修理发梢分叉中是高度有效的，其中所述非纤维素多糖衍生物具有大于0.15的阳离子取代度dscat。