半永久性頭發(fā)拉直組合物和方法
【專利說明】半永久性頭發(fā)拉直組合物和方法
[0001]
[0002] 示例實施方案涉及通過施用熱將頭發(fā)拉直的方法，和可通過施加熱而活化的組合 物，所述組合物包含5或6元環(huán)中含有2個選自氮和氧的雜原子的雜環(huán)化合物，例如環(huán)狀碳 酸亞烷基酯。
[0003] 各種方法可用于頭發(fā)的半永久和永久性拉直，其可使頭發(fā)對幾次洗滌而言保持改 良的狀態(tài)。許多永久性處理方法使用苛性化學品，所述苛性化學品可能對執(zhí)行和接受處理 的那些是危險的或者釋放不愉悅的氣味。這些方法中的一些基于存在于角蛋白中的胱氨酸 二硫共價鍵的分裂。在一種方法中，二硫鍵首先用還原劑打破。然后施用固定劑，例如過氧 化氫，同時使頭發(fā)在張力下以不同的排列重構(gòu)二硫鍵。過氧化物可導致對頭發(fā)和頭皮的損 害。其它方法使用氫氧化物堿，其在兩階段方法中，在第一步驟中使用氫氧離子并在第二步 驟中使用硫醇基團而用羊毛硫氨酸鍵（-ch2-s-ch2-)代替二硫鍵（-ch2-s-s-ch2-)。氫氧化 物以相當高的濃度使用并且可導致頭皮灼傷，并且刺激或損害眼睛和鼻子。硫醇使頭發(fā)具 有不愉悅的氣味并可導致頭發(fā)纖維降解。
[0004] 半永久方法使用交聯(lián)劑以在頭發(fā)加熱時形成鍵。甲醛例如作為組合物的成分或者 作為在頭發(fā)加熱時形成的反應產(chǎn)物用于許多商業(yè)拉直產(chǎn)品中。然而，它可導致皮膚、眼睛和 肺的過敏反應，可導致眼睛的嚴重損害并引起其它健康風險。甲醛在頭發(fā)拉直組合物中的 使用在一些國家是不鼓勵或禁止的，但由于其效力，其仍然廣泛使用。還提出了包含變性劑 如脲的松弛組合物。然而，盡管脲比氫氧化物基組合物的腐蝕性更小，但它可在用于熱頭發(fā) 拉直的高溫下分解成氨和有毒的異氰酸。
[0005] 簡沭
[0006] 根據(jù)示例實施方案的一個方面，拉直頭發(fā)的方法包括將角蛋白纖維用包含熱活化 劑的組合物涂覆，和使涂覆的角蛋白纖維與溫度為至少185°C的加熱裝置接觸足夠的時間 以改良角蛋白纖維。熱活化劑具有結(jié)構(gòu)（I)的通式：
[0007]
[0008] 其中：
[0009] A選自N和 0 ;
[0010] R和R'相互獨立地選自H、CH3、CH2CH3和CH20H;
[0011] X和Y相互獨立地選自H和烷基；且
[0012] 11 = 0或1〇
[0013] 另一方面，用于將頭發(fā)拉直的組合物包含：溶劑和至少15重量％熱活化劑，所述 熱活化劑具有結(jié)構(gòu)（I)的通式：
[0014]
[0015] 其中：
[0016] A 選自 N 和 0;
[0017] R和R'相互獨立地選自H、CH3、CH2CH3和CH 20H ;
[0018] X和Y相互獨立地選自H和烷基；且
[0019] 11 = 0或1;和
[0020] 陽離子表面活性劑和流變改進劑中的至少一種，
[0021] 所述組合物具有小于7. 5的pH和至少400cPs的粘度。
[0022]
[0023] 示例實施方案的各方面涉及半永久頭發(fā)拉直組合物和使用方法。示例組合物包含 可以以總計為組合物的至多95重量％或至多70重量％存在的至少一種熱活化劑，并且進 一步包含熱活化劑可溶于或分散于其中的溶劑/稀釋劑。"熱活化"意指該試劑可通過熱 (如在頭發(fā)拉直方法中）活化，但該術語不意欲認為限制組合物中該試劑的操作模式。組合 物可以為液體、霜、摩絲、凝膠、噴霧等的形式。
[0024] 另一方面，將角蛋白纖維，例如人類頭發(fā)拉直的方法包括使角蛋白纖維與示例組 合物接觸以涂覆纖維，保持角蛋白纖維與組合物接觸足夠的時間以在將纖維加熱時進行拉 直，和任選將纖維干燥以除去至少一些溶劑。使涂有組合物的角蛋白纖維與具有185-230°C 的溫度的加熱裝置，例如直發(fā)器（平烙鐵flatiron)的表面接觸足夠的時間以例如通過達 到玻璃化轉(zhuǎn)變溫度而使角蛋白纖維松弛，所述玻璃化轉(zhuǎn)變溫度取決于含濕量一定程度地變 化。松弛通常導致（如在將一束卷曲纖維從載體上懸垂時所測量）角蛋白纖維的平均長度 增加至少5 %或至少10 %，其可經(jīng)幾次洗發(fā)處理（涉及洗發(fā)和將頭發(fā)干燥），例如至少10或 至少20次洗滌保持。示例方法為半永久的，即隨著時間過去，拉直的纖維開始恢復其初始 卷曲狀態(tài)。盡管可使用該方法形成非常直的頭發(fā)，它也可用于產(chǎn)生半永久燙的方法中。
[0025] 半永久頭發(fā)拉直組合物和方法中所用熱活化劑為具有顯示為結(jié)構(gòu)（I)的通式的 雜環(huán)化合物：
[0026]
[0027] 其中：
[0028]A選自N(氮）和0(氧）；
[0029] R和R'相互獨立地選自H、CH3、CH2CH3和CH20H;
[0030] X和Y相互獨立地選自H和烷基，例如(；-(：6或C「C3烷基，例如CH3;且
[0031] 11 = 0或1〇
[0032] 在一個實施方案中，A = 0。該結(jié)構(gòu)因此表示碳酸亞烷基酯。
[0033] 在一個實施方案中，R和R'中的至少一個=H。在另一實施方案中，R和R'都= H
[0034] 在一個實施方案中，n = 0,即結(jié)構(gòu)表示顯示為結(jié)構(gòu)（II)的通式的5元環(huán)：
[0035]
[0036] 其中A、R和R'如上文所定義。
[0037] 作為一個實例，碳酸亞烷基酯可具有結(jié)構(gòu)（III)的通式：
[0038]
[0039] 其中R如上文。
[0040] 5元碳酸亞烷基酯（1，3_二氧戊環(huán)-2-酮），例如碳酸亞乙酯（"EC"，其中R和R' =H)、碳酸亞丙酯（R = CH3且R' = H)、碳酸亞丁酯（其中R = CH2CH3且R' = H或其中R =013且R' = CH3)和碳酸甘油酯（R = CH20H且R' = H)為此處有用的示例熱活化劑。
[0041] 在一個實施方案中，當n = 1時，X和Y中的至少一個或兩個=H。
[0042] 此處有用的6元碳酸亞烷基酯（1，3-二燒-2-酮）包括碳酸亞丙酯（X和Y= H，R且R' =H)。其中A=N的示例熱活化劑包括2-.唑烷酮（R和R' =H，n= 0)及其 衍生物。
[0043] 根據(jù)結(jié)構(gòu)（I)的示例熱活化劑為小分子（MW彡800g/mol，或者彡600g/mol，例如 < 200g/mol)而不是低聚化合物或聚合物（彡1000g/mol)。它們?yōu)樗嗳萸曳€(wěn)定的，能夠 滲透并與角蛋白材料反應，并且可通過< 210°C的平或圓烙鐵活化。
[0044] 結(jié)構(gòu)（I)化合物，例如碳酸亞烷基酯特別適于示例的應用，因為它們通常具有低 毒性且在加熱階段期間不形成有毒的副產(chǎn)物。它們在室溫（25°C )下也高度可溶于水，其中 碳酸亞乙酯是高度可溶的（在水中超過50重量％的濃度是容易可行的）且碳酸亞丙酯以 較少的量可溶（至多約20重量％ )。
[0045] 在一個實施方案中，根據(jù)結(jié)構(gòu)（I)的熱活化劑以至少5重量％，或者至少7重 量％，或者至少10重量％，或者至少12重量％，或者至少15重量％，或者至少18重量％的 濃度存在于拉直組合物中，在一些實施方案下，熱活化劑以至多95重量％，或者至多70重 量％，或者至多55重量％，或者至多50重量％，或者至多40重量％，或者至多35重量％， 或者至多30重量％的濃度存在于拉直組合物中。在本文所述示例配制劑中，熱活化劑選自 碳酸亞乙酯（1，3-二氧戊環(huán)-2-酮）、碳酸亞丙酯、碳酸甘油酯、碳酸亞丙酯、2-$悉唑烷酮 及其組合。在這種情況下，熱活化劑可適當?shù)匾?0-40重量％，或者至少15重量％的總濃 度存在于組合物中。
[0046] 在一個實施方案中，熱活化劑包括重量比為95/5-5/95,例如至少10/90的碳酸亞 乙酯和碳酸亞丙酯的混合物。在這類實施方案中，碳酸亞丙酯可代替組合物中所用的一些 或所有其它溶劑。
[0047] 適用于本文中的碳酸亞烷基酯可以以商品名jEirFSOlf碳酸亞烷基酯由 Huntsman Corporation得到。JEFFS0L碳酸亞乙酯在室溫下為固體。JEFFS0L EC_75、EC_50 和EC-25分別為75/25、50/50和25/75的重量比的JEFFS0L碳酸亞乙酯和碳酸亞丙酯的混 合物。這些混合物在室溫下為液體。出售時，認為這些產(chǎn)物為至少99. 8%純的。較高純度 變體也是可得到的。
[0048] 美國專利No. 2, 873, 282描述了通過使氧化烯或其化合物與二氧化碳反應而制備 碳酸亞烷基酯的方法。美國專利No. 2, 773, 070描述了類似的方法。通常，使用烷基鹵化銨 催化劑，例如四乙基溴化銨。碳酸甘油（甘油）酯（GC)是市售的，并且可通過甘油與碳酸 酯來源如光氣、碳酸二烷基酯或碳酸亞烷基酯反應；通過甘油與脲、二氧化碳和氧氣反應； 或者通過二氧化碳與縮水甘油反應而合成。
[0049] 在一個實施方案中，組合物（和本文所述處理方法）不含或者基本不含（少于1 重量％，例如少于0.1重量％)不同于結(jié)構(gòu)（I)的那些的熱活化劑/交聯(lián)劑。在示例實施 方案中，結(jié)構(gòu)（I)的熱活化劑為唯一的熱活化劑。特別地，組合物和方法不含或者基本不含 甲醛。示例方法和組合物在組合物中不直接或者通過方法期間任何甲醛來源的反應而使用 甲醛。類似地，組合物和方法可以不含或者基本不含可能分解形成刺激物的二羥乙酸、脲及 其衍生物。
[0050] 在一個實施方案中，組合物（和本文所述處理方法）不含或者基本不含（少于1重 量％，或者少于0.1重量％，或者少于〇.〇1重量％)環(huán)狀含巰基（硫醇）化合物。環(huán)狀含 巰基化合物為包含直接與環(huán)碳原子連接的S-H基團的環(huán)狀化合物。在一個實施方案中，組 合物（和本文所述處理方法）不含或基本不含（少于1重量％，例如少于〇. 1重量％ )所 有含有硫醇基團的化合物，包括脂族和環(huán)狀含硫醇基團化合物。
[0051] 在一個實施方案中，組合物和方法不含或基本不含（少于1重量％，或者少于0. 1 重量％，或者少于0.01重量％ )亞硫酸鹽，所述亞硫酸鹽可打破角蛋白纖維中的二硫鍵 (通常用于永久性燙發(fā)組合物中）。
[0052] 溶劑/稀釋劑
[0053] 除了存在的一種或多種熱活化劑外，組合物可包含熱活化劑可溶于/分散于其中 的溶劑。溶劑可選自水及其組合。具體實例包括水和/或乙醇。
[0054] 組合物可作為無水或水基配制劑制備，還預期包含水溶混性輔助溶劑和/或稀釋 劑的配制劑。
[0055] 常用的有用溶劑通常為液體，例如水（去離子水、蒸餾水或凈化水），醇，例如 Q-Ci。脂族和芳族醇（包括二醇和三醇，例如二醇，例如乙二醇、丙二醇和甘油）、多元醇等， 及其混合物。
[0056] 不同于水的溶劑的實例包括線性和支化醇，例如乙醇、丙醇、異丙醇、己醇等；和芳 族醇，例如芐醇、環(huán)己醇等。多元醇的非限定性實例包括多羥基醇，例如甘油、丙二醇、丁二 醇、己二醇，C2_C4烷氧基化醇和(：2_(：4烷氧基化多元醇，例如醇、二醇和具有約2至約30個碳 原子和1至約40個烷氧基單元的多元醇的乙氧基化、丙氧基化和丁氧基化醚，聚丙二醇、聚 丁二醇等。非水溶劑或稀釋劑的其它實例包括聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物，例如環(huán)二甲基 硅酮等，酮，例如丙酮和甲乙酮；天然和合成油和蠟，例如植物油、植物油、動物油、香精油、 礦物油、C7_C4。異鏈烷烴，烷基羧酸酯，例如乙酸乙酯、乙酸戊酯、乳酸乙酯等，霍霍巴油、鯊 魚肝油等。上述非水輔助劑溶劑或稀釋劑中的一些也可用作調(diào)理劑和乳化劑。然而，為了 以重量計，