Verfahren zur Herstellung von Magnesiumthioglycolat
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung des Magnesiumsalzes der Mercaptoessigsäure (Thioglycolsäure) und seine Verwendung bei der Erzeugung von Dauerwellen.
Es wurden schon einige Magnesiumkomplexe mit Mercaptoessigsäure beschrieben, jedoch war in diesen Substanzen das Magnesiumatom direkt an das Schwefelatom der Mercaptogruppe gebunden. Diese Substanzen sind insofern unvorteilhaft, als sie nur geringe Löslichkeit, einen niedrigen pH-Wert und einen unzweckmässig hohen Schwefelgehalt aufweisen.
Es wurde nun gefunden, dass man durch Umsetzen von 1 Aquivalent Magnesiuscarbonat, -bicarbonat, -hydroxyd oder -oxyd mit einem 22iqui- valent Thioglycolsäure in wässrigem Medium das Magnesiumthioglycolat der folgenden Formel (I) HS-CH2-COO-Mg-OOC-CH2H oder dessen Hydrat erhält. Das Hydrat stellt eine farblose, feste, an der Luft beständige und nahezu geruchlose Substanz dar. Es ist in Wasser leicht löslich; das pH einer Lösung von einer Konzentration von 0,1 n und einer Temperatur von 250 beträgt etwa 6,5. In 100 g Wasser lösen sich bei 23 101 g des Dihydrates. Man kann es in das wasserfreie Salz überführen, und in dieser Form lösen sich in 100 g Wasser bei 23 86 g.
Neben dem vorstehenden Herstellungsverfahren bildet einen weiteren Gegenstand der Erfindung die Verwendung des Magnesiumthioglycolats oder dessen Hydrats bei der Erzeugung von Dauerwellen.
Beispiel I
Eine 2-molare wässrige Lösung von Mercaptoessigsäure wurde langsam unter Rühren bei Raumtemperatur mit 1 Mol feinteiligem Magnesiumcarbonat versetzt. Da die Umsetzung exotherm verläuft, musste das Reaktionsgemisch während der Umsetzung gekühlt werden, und um übermässige Zersetzung der Mercaptoessigsäure zu vermeiden, war es zweckmässig, über dem Reaktionsgemisch eine Atmosphäre von Stickstoff oder einem anderen inerten Gas aufrechtzuerhalten. Nachdem alles Magnesiumcarbonat zugesetzt worden war, wurde das Gemisch bei vermindertem Druck erhitzt, um das Wasser so weit als möglich zu entfernen, und anschliessend Äthanol zugefügt, um das Magnesiumsalz der Mercaptoessigsäure auszufüllen, das schliesslich durch Filtrie- ren abgetrennt, mit Alkohol gewaschen und an der Luft getrocknet wurde.
Das erhaltene Magnesiummercaptoacetat-dihydrat war ein farbloser Festkörper, dessen Aquivalentgewicht 121 (Molekulargewicht 242) betrug, was durch Titration der Mercaptogruppen mit Jod und durch Bestimmung des Magnesiumgehaltes bestimmt wurde.
Diese Verbindung besitzt die Formel HS-CH2-COO-Mg-OOC-CH2-SH 2 2 H20
Die Analyse lieferte folgende Werte:
Berechnet Gefunden
Kohlenstoff 19,81 20,19
Wasserstoff 4,16 4,31
Schwefel 26,43 26,31
Magnesium 10,03 10,08
Anstelle von Magnesiumcarbonat liessen sich mit praktisch gleichen Ergebnissen Magnesiumoxyd, Magnesiumhydroxyd oder basisches Magnesiumcarbonat verwenden. Anstelle von Äthanol können auch Isopropanol, Aceton oder Äthyläther zum Ausfällen des Magnesiummercaptoacetats verwendet werden.
Die trockene, feste Substanz war nach mehr als 10-monatiger Lagerung an der Luft bei Raumtemperatur nahezu farb-und geruchlos.
Ein Teil des Dihydrats wurde in ein nahezu wasserfreies Material überführt, in dem das Dihydrat mit Xylol azeotrop destilliert wurde. Dieses wasserfreie Magnesiummercaptoacetat mit dem Squivalent- gewicht 103 (Molekulargewicht 206) war ebenfalls nahezu farblos und geruchlos, wenn es an der Luft bei Raumtemperatur gelagert wurde.
Festes Magnesiummercaptoacetat übt nur eine ge ringe Reizwirkung auf die Haut aus, ist beständig und entwickelt nur sehr wenig Geruch im Vergleich zu anderen Salzen derMercaptoessigsäure. Es wurde ge funden, dass festes Ammoniummercaptoacetat seinen
SH-Titer vollständig verliert, wenn man es 2 Monate lagert; festes Natriummercaptoacetat verlor 800/0 seines SH-Titers innerhalb von 3 Monaten, während festes Magnesiummercaptoacetat, wenn es 11 Monate unter ähnlichen Bedingungen gelagert worden war, nur etwa 50/01 seines SH-Titers verlor. In gleicher
Weise war auch festes Magnesiumdithiodiglycolat beständig und blieb nach mehr als sechsmonatiger
Lagerung geruchlos, während Diammoniumdithiodi glycolat nach ein oder zwei Wochen unter ähnlichen
Bedingungen einen ausserordentlich unangenehmen
Geruch entwickelte.
Magnesiummercaptoacetat, ge gebenenfalls zusammen mit Magnesiumdithioglycolat, ist deswegen zur Verwendung in pulverförmigen Haarwellmitteln ganz besonders geeignet, obwohl das
Magnesiummercaptoacetat, gegebenenfalls zusammen mit Magnesiumdithioglycolat, auch in flüssigen, und zwar insbesondere wässrigen, Zubereitungen ange wandt werden kann.
Typische Beispiele für Maguesiummercaptoace- tat enthaltende Haarwellmittel, die nach dem Auf lösen in Wasser in den angegebenen Konzentrationen zur Erzeugung von Dauerwellen im Haar geeignet sind, sind folgende:
1. 0,6 Mol Magnesiummercaptoacetat
0,5 Mol 2-Amino-2-methyl-i ,3-propandiol
2. 0,6 Mol Magnesiummercaptoacetat
0,3 Mol Magnesiumsulfat
0,5 Mol 2-Amino-2-methyl-1,3-propandiol
3. 0,6 Mol Magnesiummercaptoacetat 0,15-0,3 Mol Magnesiumdithiodiglycolat
0,5 Mol 2-Amino-2-methyl-1 3-propandiol
4. 0,6 Mol Magnesiummercaptoacetat
0,4 Mol Natriumglycinat
5. 0,6 Mol Magnesiummercaptoacetat
0,5 Mol Diisopropanolamin
6.
0,6 Mol Magnesiummercaptoacetat
0,4 Mol Natriumsalz von N-Methyltaurin
Dauerwellen werden nach dem Kaltwellver fahren ohne Anwendung von äusserer Wärme erzeugt, so dass die Temperatur des Haares während dieses
Vorgangs etwa 35O nicht überschreitet. Gewöhnlich wurde als wirksames Haarwellmittel eine wässrige
Lösung eines Reduktionsmittels, wie Ammonium mercaptoacetat oder dergleichen, angewandt, das die
Disulfidbindungen im Haarkeratin durch Reduktion aufzuspalten vermag. Jedoch war die-Lieferung derartiger fertiger Lösungen zum Verbraucher relativ kostspielig, und zwar sowohl, weil flüssigkeitsdichte Behälter für die Lösungen benötigt wurden als auch in Hinsicht auf Volumen und Gewicht der benötigten Verpackungsmaterialien.
Bei den üblichen Wellverfahren wurde ferner ein Endpapier verwendet, ein kleines rechteckiges Stück aus Papier oder ähnlichem fasenigem Material, das um das freie Ende der Haarsträhne gefaltet wurde, worauf letztere auf die Lockenwickler aufgewunden wurde.
Wenn nun das Wellmittel, wirksam in trockener fester Form auf oder in den Endpapieren haftend, so dass letztere als Träger für das erstere dienen, geliefert werden kann, werden zahlreiche Vorteile erzielt. Bei einem derartigen System kann das Wellmittel durch Aufbringen von Wasser auf das Haar unter Bildung einer wässrigen Haarwellösung in situ gelöst bzw. aus dem Papier ausgelaugt werden. Auf diese Weise wird die Berührung der Hände und der Kopfhaut mit der Wellösung auf ein Mindestmass herabgesetzt oder vollständig verhindert, und es werden keine schweren und kostspieligen flüssigkeitsdichten Behälter benötigt. Weiterhin lässt sich so die Wirkung einer üblichen Haanvellösung ergänzen oder verstärken. Jedoch waren Versuche, Endpapiere als Träger für die Wellmittel zu benutzen, auf Grund ausserordentlicher Schwierigkeiten bisher nicht erfolgreich verlaufen.
Es werden mindestens 0,3 mg-Aquivalent Haarwellmittel für jede Haarsträhne benötigt, und diese Menge an Wellmittel muss dem Papier einverleibt werden, ohne dass das Volumen oder die Grösse des Endpapiers unzweckmässig ansteigt und ohne dass seine Steifheit, sein Griff oder seine Nassfestigkeit nachteilig beeinflusst werden. Weiterhin muss das Wellmittel in solcher Form vorliegen, dass es innerhalb der aufgewickelten Haarsträhne durch Aufbringen eines wässrigen Mediums auf dieselbe leicht herausgelöst bzw. aus dem Papier ausgelaugt werden kann, während es gleichzeitig während der Herstellung, beim Versand und bei Lagerung beständig sein muss und nicht durch Verflüchtigung oder Oxydation beeinträchtigt werden darf.
Das Wellmittel, das in Form von Lösungen am meisten Verwendung findet, das heisst Ammoniummercaptoacetat, lässt sich in trockener Form nicht geeignet anwenden, da es unbeständig ist und sich das Ammoniak verflüchtigt, wenn Ammoniummercaptoacetat mit einer alkalischen Substanz dem Endpapier einverleibt wird. Während einige andere Mercaptoacetate, wie Natrium- oder Kaliummercaptoacetat, in Hinsicht auf die Flüssigkeit keine Schwierigkeiten verursachen, sind sie doch gegenüber Oxydation unbeständig und erzeugen nur schwache Wellen bzw. einen schlechten Zustand des Haares.
Es wurde nun gefunden, dass das erfindungsgemäss hergestellte Magnesiummercaptoacetat der Formel (HSCH2COO)2Mg und Hydrate desselben, wie z. B. das Dihydrat, mit gutem Erfolg als Wellmittel angewandt werden kön nen, wenn sie in einem Endpapier in trockener, fester, feinteiliger Form zusammen mit einem alkalischen Material von geringer Flüchtigkeit verteilt werden; hierbei bleibt dieses Wellmittel über lange Zeit hin, wenn es bei normalen Bedingungen in geschlossenen Behältern gelagert oder versandt wird, beständig.
Das Endpapier , das als Träger zur Aufnahme des Haarwellmittels Anwendung findet, kann jedes übliche Endpapier sein, das aus einer Folie eines wasserdurchlässigen oder saugfähigen fasrigen Materials besteht, wie Papier oder nicht gewobene, abgebundene Matten aus Baumwolle, Cellulose, Celluloseacetat, Dynel (eingetragene Marke) oder anderen faserigen Materialien. Das Endpapier kann gegebenenfalls gelocht sein, um eine geringe Masse, eine grössere Biegsamkeit und ein schnelleres Eindringen des wässrigen Mediums und folglich beschleunigte Auflösung des Haarwellmittels zu erreichen.
Wie gefunden wurde, ist es zweckmässig, das Papier mit Wasser oder mit verdünnter Säure und anschlie ssend mit Wasser zu waschen und dann zu trocknen, bevor man das Haarwellmittel aufbringt, da dadurch eine grösstmögliche Beständigkeit des endgültigen Produkts erzielt werden kann.
Obwohl eine grosse Anzahl alkalischer Substanzen von geringer Flüssigkeit bekannt sind, die zusammeln mit Magnesiummercapto acetat Verwendung finden können, z. B. Natrium- oder Kaliumhydroxyd und Natriumglycinat und dergleichen, so wurde doch gefunden, dass beste Ergebnisse erzielt werden, wenn ein organisches Amin von geringer Flüchtigkeit, wie z. B. 2-Amino-2-methyl-1, 3-propandiol, als alkalische Substanz benutzt wird.
Die relativen Mengenanteile an Magnesiummercaptoacetat und alkalischer Substanz sind nicht ausschlaggebend, jedoch beträgt das Verhältnis vorzugsweise 0,3-1,0 Aquivalente alkalische Substanz auf je 1 Äquivalent Magnesiummercaptoacetat.
Es wurde ferner als zweckmässig gefunden, es ist aber nicht unbedingt erforderlich, ein Metall unter Komplexbildung bindendes Mittel als Bestandteil der trockenen Masse auf dem Endpapier zu verwenden, um dessen Beständigkeit bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit zu verbessern. Ein derartiges Material ist z. 3. 1 ,2-Cyclohexandion-dioxim. Weiterhin können sowohl trocknende Mittel oder Adsorptionsmittel, wie Kieselsäuregel, als auch auf ein kleines Stück Fliesspapier aufgebrachtes Parfüm in den geschlossenen Behälter beim Versand und während der Lagerung zusammen mit den imprägnierten Endpapieren eingebracht werden.
Ferner können die üblichen Zusatzmittel mit dem trockenen festen Haarwellmittel gemischt werden, z. B. Puffersalze, die Löslichkeit fördernde Zusätze, oberflächenaktive Substanzen, die die Benetzung des Haars und die Diffusion von wässrigen Medien durch das Haar fördern, Parfüme, ölige Stoffe und dergleichen mehr.
Man kann z. B. ein übliches Endpapier mit einer konzentrierten, wässrigen Lösung, die Magnesiummercaptoacetat und den gewünschten alkalischen Stoff in den zweckmässigen, relativen Mengenanteilen enthält, sättigt und anschliessend das imprägnierte Endpapier entweder bei Raumtemperatur bei niedriger Luftfeuchtigkeit oder bei mässig erhöhten Temperaturen bis zu etwa 60-100 trocknet. Nach dem Sättigen des Papiers und vor dem Trocknen kann man es durch Wringwalzen schicken, um überschüssige Lösung zu entfernen und um eine geregelte Menge an Haarwellmittel in dem getrockneten Endpapier zu erzielen. Anderseits kann man gegebenenfalls das trockene körnige oder pulverisierte Wellmittel in der gewünschten Menge in eine Umhüllung oder Verpackung einschliessen, die aus einem wasserdurchlässigen Material, wie z.
B. dem Folienmaterial, aus dem auch das Endpapier erhalten wird, besteht und auf einem gewöhnlichen Endpapier befestigen, obwohl diese Ausführungsform nicht unbedingt vorgezogen wird.
Die erforderliche Menge an Wellmittel beträgt grössenordnungsmässig 0,1-1,5 mg-Äquivalent Magnesiummercaptoacetat pro Endpapier und Haarsträhne, neben der entsprechenden, schon angegebenen Menge an alkalischer Substanz von geringer Flüchtigkeit.
Wenn das beschriebene Endpapier angewandt wird, wird die Haarsträhne, die gegebenenfalls mit Wasser gesättigt sein kann, mit dem präparierten Endpapier auf einen Lockenwickler in der üblichen Weise aufgewickelt, wonach man die aufgebundene Strähne gegebenenfalls nochmals mit Wasser sättigen kann. Das wässrige Medium benetzt das Papier und laugt aus diesem das wasserlösliche Magnesiummercaptoacetat und die alkalische Substanz heraus, wobei so in situ auf dem Haar eine wässrige Wellmittellösung bereitet wird, die die Disulfidbindungen des Haarkeratins reduziert und somit das Haar erweicht. Diese Lösung kann man auf das Haar jede gewünschte Zeit lang, z. 3. zehn Minuten bis eine Stunde oder länger, einwirken lassen. Anschliessend wird das Haar mit einem wässrigen Medium gespült.
Die Disulfidbindungen im Haarkeratin können darauf wiederhergestellt werden, indem man entweder durch das Haar eine Lösung giesst, die ein übliches Oxydationsmittel oder eine neutralisierende Substanz, wie z. 3. Natriumperborat, enthält oder indem man das Haar einfach, während es auf den Lockenwicklern aufgewickelt ist, trocknen lässt, so dass Luftoxydation eintreten kann und die Disulfidbindungen mit Hilfe des Sauerstoffs der Atmosphäre wiederhergestellt werden; dieser letztere Vorgang erfordert normalerweise zwei bis sechs Stunden bei Raumtemperatur.
Gegebenenfalls kann man das Endpapier als Ergänzung oder Verstärkung für eine übliche wässrige Wellmlittellösung, wie z. B. eine Ammoniummercapto acetatlösung, verwenden, um den Welleffekt zu erhöhen. In diesem Fall wird die Wellmittellösung als wässriges Medium zum Auslaugen der Wellmittel bestandteile aus dem Papier benutzt.
Beispiel 2
Es wurde eine wässrige Lösung hergestellt, die 2,5 n an erfindungsgemäss hergestelltem Magnesiummercaptoacetat der Zusammensetzung (HSCH2COO)2Mg und 2,0 n an 2-Amino-2-methyl-1, 3-propandiol war.
Ein Endpapier, das eine überwiegende Menge an langen Papierfasern enthielt, wurde in die vorstehende Lösung eingetaucht, um es zu sättigen, und anschlie ssend durch Wringwalzen geschickt und bei einer Temperatur von 60-100 getrocknet. Das getrocknete Papier enthielt ungefähr 0,7 mg-Äquivalente Magnesiummercaptoacetat auf je 20 cm2 Papier zusammen mit der entsprechenden Menge an Amin, wobei die trockenen festen Substanzen praktisch einheitlich durch das gesamte Endpapier verteilt waren.
Die Papiere, die das trockene, feste Haarwellmit- tel enthielten, blieben, wie gefunden wurde, bei mehrmonatiger Lagerung in verschlossenen Behältern bei Raumtemperatur nahezu unverändert.
Bei der Anwendung wurde jedes Papier um das freie Ende einer vorher mit Wasser gesättigten Haarsträhne gefaltet. Die Strähne wurde anschliessend auf einen gewöhnlichen Lockenwickler gewickelt und eine Stunde der Einwirkung überlassen, wonach eine übliche Neutralisierlösung, die Natriumperborat enthielt, wiederholt durch das Haar gegossen wurde.
Bei einem anderen Versuch wurde das Haar, während es auf den Wicklern noch aufgewickelt war, trocknen gelassen, so dass Luftoxydation zwecks Neutralisation eintreten konnte. Es wurde gefunden, dass das Haar nach dem Trocknen eine angemessene dauerhafte Welle besass.
Ähnliche Ergebnisse konnten erzielt werden, wenn Papiere angewandt wurden, die 0,3-1,5 mg Äquivalent Magnesiummercaptoacetat enthielten. Die Menge an im jeweiligen Papier enthaltenden Wellmittel kann man leicht regeln, indem man die Konzentration der Lösung, die zum Sättigen der verschiedenen Papiersorten dient, wie auch die vom Papier aufgenommene Menge der Lösung geeignet abstimmt.
Die beschriebenen Endpapiere können ferner Verwendung finden, um auf das Haar aufgebrachte verdünnte Lösungen von gewöhnlichen Wellmitteln, wie Ammoniummercaptoacetat, das heisst Lösungen, die so verdünnt sind, dass sie als solche unter den üblichen Bedingungen, bei denen Kaltivellverfahren durchgeführt werden, unwirksam sind, zu verstärken. Derartige verdünnte Wellmittellösungen kann man entweder anwenden, um das Haar vor dem Aufwickeln mit dem Endpapier auf einen Lockenwickler zu benetzen, oder man kann sie benutzen, um das Haar, das schon vorher mit Wasser benetzt worden ist und mit dem Papier auf einen Lockenwickler aufgewickelt ist, nochmals zu sättigen. Wenn das Papier so zur Ergänzung der Wirkung einer üblichen Wellmittellösung dient, genügen 0,1 mg-Aquivalent Magnesiummercaptoacetat oder weniger pro Endpapier.
Process for the production of magnesium thioglycolate
The invention relates to a process for the production of the magnesium salt of mercaptoacetic acid (thioglycolic acid) and its use in the production of permanent waves.
Some magnesium complexes with mercaptoacetic acid have already been described, but in these substances the magnesium atom was bound directly to the sulfur atom of the mercapto group. These substances are disadvantageous in that they have poor solubility, a low pH and an inappropriately high sulfur content.
It has now been found that the magnesium thioglycolate of the following formula (I) HS-CH2-COO-Mg-OOC-CH2H can be obtained by reacting 1 equivalent of magnesium carbonate, bicarbonate, hydroxide or oxide with a 22equivalent thioglycolic acid in an aqueous medium or its hydrate receives. The hydrate is a colorless, solid, air-stable and almost odorless substance. It is easily soluble in water; the pH of a solution with a concentration of 0.1N and a temperature of 250 is about 6.5. In 100 g of water, 101 g of the dihydrate dissolve at 23. It can be converted into the anhydrous salt, and in this form it dissolves in 100 g of water at 23 86 g.
In addition to the above production process, the invention also relates to the use of magnesium thioglycolate or its hydrate in the production of permanent waves.
Example I.
A 2 molar aqueous solution of mercaptoacetic acid was slowly admixed with 1 mol of finely divided magnesium carbonate with stirring at room temperature. Since the reaction is exothermic, the reaction mixture had to be cooled during the reaction, and in order to avoid excessive decomposition of the mercaptoacetic acid, it was expedient to maintain an atmosphere of nitrogen or another inert gas above the reaction mixture. After all the magnesium carbonate had been added, the mixture was heated under reduced pressure in order to remove the water as much as possible, and then ethanol was added to fill out the magnesium salt of mercaptoacetic acid, which was then separated off by filtration, washed with alcohol and then added air dried.
The magnesium mercaptoacetate dihydrate obtained was a colorless solid, the equivalent weight of which was 121 (molecular weight 242), which was determined by titrating the mercapto groups with iodine and by determining the magnesium content.
This compound has the formula HS-CH2-COO-Mg-OOC-CH2-SH 2 2 H20
The analysis provided the following values:
Calculated Found
Carbon 19.81 20.19
Hydrogen 4.16 4.31
Sulfur 26.43 26.31
Magnesium 10.03 10.08
Instead of magnesium carbonate, magnesium oxide, magnesium hydroxide or basic magnesium carbonate could be used with practically the same results. Instead of ethanol, isopropanol, acetone or ethyl ether can also be used to precipitate the magnesium mercaptoacetate.
The dry, solid substance was almost colorless and odorless after more than 10 months of storage in the air at room temperature.
A portion of the dihydrate was converted to an almost anhydrous material by azeotropically distilling the dihydrate with xylene. This anhydrous magnesium mercaptoacetate with an equivalent weight of 103 (molecular weight 206) was also almost colorless and odorless when it was stored in the air at room temperature.
Solid magnesium mercaptoacetate has only a slight irritant effect on the skin, is permanent and develops very little odor compared to other salts of mercaptoacetic acid. It was found to be solid ammonium mercaptoacetate
SH titer is completely lost if stored for 2 months; solid sodium mercaptoacetate lost 800/0 of its SH titer within 3 months, while solid magnesium mercaptoacetate, when stored for 11 months under similar conditions, only lost about 50/01 of its SH titer. In the same
Way, solid magnesium dithiodiglycolate was also stable and remained after more than six months
Storage odorless, while diammonium dithiodi glycolate after a week or two under similar
Conditions are extremely unpleasant
Odor developed.
Magnesium mercaptoacetate, optionally together with magnesium dithioglycolate, is therefore very particularly suitable for use in powdered hair waving agents, although that
Magnesium mercaptoacetate, optionally together with magnesium dithioglycolate, can also be used in liquid, in particular aqueous, preparations.
Typical examples of hair waving agents containing magnesium mercaptoacetate which, after dissolving in water in the specified concentrations, are suitable for creating permanent waves in the hair are the following:
1. 0.6 moles of magnesium mercaptoacetate
0.5 moles of 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol
2. 0.6 moles of magnesium mercaptoacetate
0.3 moles of magnesium sulfate
0.5 moles of 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol
3. 0.6 moles of magnesium mercaptoacetate, 0.15-0.3 moles of magnesium dithiodiglycolate
0.5 moles of 2-amino-2-methyl-13-propanediol
4. 0.6 moles of magnesium mercaptoacetate
0.4 moles of sodium glycinate
5. 0.6 moles of magnesium mercaptoacetate
0.5 moles of diisopropanolamine
6th
0.6 moles of magnesium mercaptoacetate
0.4 moles of the sodium salt of N-methyltaurine
Permanent waves are generated according to the cold wave method without applying external heat, so that the temperature of the hair during this
Operation does not exceed 35O. An aqueous one has usually been used as an effective hair waving agent
Solution of a reducing agent, such as ammonium mercaptoacetate or the like, applied that the
Able to split disulfide bonds in hair keratin by reduction. However, the delivery of such finished solutions to the consumer was relatively expensive, both because liquid-tight containers were required for the solutions and in terms of the volume and weight of the packaging materials required.
Conventional corrugating techniques also used end paper, a small rectangular piece of paper or similar fibrous material, which was folded around the free end of the strand of hair, and the latter was then wound onto the curlers.
If the corrugating agent can now be supplied effectively adhered in dry solid form on or in the end papers so that the latter can serve as a carrier for the former, numerous advantages are achieved. In such a system, the waving agent can be dissolved in situ or leached out of the paper by applying water to the hair with the formation of an aqueous hair waving solution. In this way, contact of the hands and scalp with the corrugated solution is minimized or completely prevented, and heavy and expensive liquid-tight containers are not required. Furthermore, the effect of a conventional Haanvel solution can be supplemented or intensified. However, attempts to use end papers as a carrier for the corrugating means have so far not been successful due to extraordinary difficulties.
At least 0.3 mg equivalent of hair waving agent is required for each strand of hair, and this amount of waving agent must be incorporated into the paper without the volume or size of the final paper increasing inappropriately and without adversely affecting its stiffness, feel or wet strength will. Furthermore, the waving agent must be in such a form that it can be easily removed or leached out of the paper within the wound strand of hair by applying an aqueous medium to it, while at the same time it must be stable during production, shipping and storage and not may be impaired by volatilization or oxidation.
The corrugating agent, which is most widely used in the form of solutions, i.e. ammonium mercaptoacetate, cannot be used properly in dry form because it is unstable and the ammonia is volatilized when ammonium mercaptoacetate is incorporated into the final paper with an alkaline substance. While some other mercaptoacetates, such as sodium or potassium mercaptoacetate, do not cause fluid problems, they are not resistant to oxidation and cause weak waves or poor hair condition.
It has now been found that the magnesium mercaptoacetate of the formula (HSCH2COO) 2Mg and hydrates thereof, such as, for. B. the dihydrate, can be used with good success as a waving agent NEN if they are distributed in a final paper in a dry, solid, finely divided form together with an alkaline material of low volatility; this corrugating agent remains stable for a long time if it is stored or shipped in closed containers under normal conditions.
The end paper, which is used as a carrier for receiving the hair waving agent, can be any conventional end paper, which consists of a film of a water-permeable or absorbent fibrous material, such as paper or non-woven, bonded mats made of cotton, cellulose, cellulose acetate, Dynel (registered trademark ) or other fibrous materials. The end paper can optionally be perforated in order to achieve a low mass, greater flexibility and faster penetration of the aqueous medium and consequently accelerated dissolution of the hair wave agent.
As has been found, it is expedient to wash the paper with water or with dilute acid and then with water and then to dry it before applying the hair waving agent, since this allows the greatest possible durability of the final product to be achieved.
Although a large number of alkaline substances from low liquid are known which can be used together with magnesium mercapto acetate, e.g. B. sodium or potassium hydroxide and sodium glycinate and the like, it has been found that best results are achieved when an organic amine of low volatility, such as. B. 2-Amino-2-methyl-1, 3-propanediol, is used as an alkaline substance.
The relative proportions of magnesium mercaptoacetate and alkaline substance are not decisive, but the ratio is preferably 0.3-1.0 equivalents of alkaline substance per 1 equivalent of magnesium mercaptoacetate.
It has also been found to be useful, but it is not absolutely necessary to use a metal binding agent with complex formation as a component of the dry mass on the final paper in order to improve its resistance to high relative humidity. Such a material is e.g. 3. 1,2-Cyclohexanedione-dioxime. Furthermore, both drying agents or adsorbents, such as silica gel, and perfume applied to a small piece of blotting paper can be introduced into the closed container during shipping and storage together with the impregnated end papers.
Furthermore, the usual additives can be mixed with the dry solid hair waving agent, e.g. B. buffer salts, solubility-promoting additives, surface-active substances that promote wetting of the hair and the diffusion of aqueous media through the hair, perfumes, oily substances and the like.
You can z. B. a conventional end paper with a concentrated, aqueous solution containing magnesium mercaptoacetate and the desired alkaline substance in the appropriate, relative proportions, saturates and then the impregnated end paper either at room temperature with low humidity or at moderately elevated temperatures up to about 60-100 dries. After the paper is saturated and prior to drying, it can be wringed to remove excess solution and to achieve a controlled amount of hair waving agent in the final dried paper. On the other hand, you can optionally include the dry granular or powdered corrugating agent in the desired amount in an envelope or packaging made of a water-permeable material, such as.
B. the sheet material from which the end paper is also obtained, and attach to an ordinary end paper, although this embodiment is not necessarily preferred.
The required amount of waving agent is on the order of 0.1-1.5 mg equivalent magnesium mercaptoacetate per end paper and strand of hair, in addition to the corresponding amount of alkaline substance of low volatility already indicated.
When the end paper described is used, the strand of hair, which may optionally be saturated with water, is wound with the prepared end paper on a curler in the usual way, after which the tied strand can optionally be saturated again with water. The aqueous medium wets the paper and leaches the water-soluble magnesium mercaptoacetate and the alkaline substance out of it, whereby an aqueous waving agent solution is prepared in situ on the hair, which reduces the disulfide bonds of the hair keratin and thus softens the hair. This solution can be applied to the hair for any desired length of time, e.g. 3. Leave on for ten minutes to an hour or longer. The hair is then rinsed with an aqueous medium.
The disulfide bonds in the hair keratin can then be restored by either pouring a solution through the hair that contains a conventional oxidizing agent or a neutralizing substance, such as. 3. contains sodium perborate, or by simply letting the hair dry while it is wound on the curlers to allow air oxidation to occur and disulfide bonds to be re-established with the aid of atmospheric oxygen; this latter process typically requires two to six hours at room temperature.
Optionally, you can use the end paper as a supplement or reinforcement for a conventional aqueous corrugated medium solution, such as. B. an ammonium mercapto acetate solution, use to increase the wave effect. In this case, the corrugating agent solution is used as an aqueous medium for leaching the corrugating agent components from the paper.
Example 2
An aqueous solution was prepared which was 2.5 n of magnesium mercaptoacetate, prepared according to the invention and having the composition (HSCH2COO) 2Mg and 2.0 n of 2-amino-2-methyl-1,3-propanediol.
A final paper containing a preponderant amount of long paper fibers was immersed in the above solution to saturate it, and then passed through wringer rolls and dried at a temperature of 60-100. The dried paper contained approximately 0.7 mg-equivalents of magnesium mercaptoacetate per 20 cm 2 of paper together with the corresponding amount of amine, the dry solid substances being distributed practically uniformly through the entire end paper.
The papers which contained the dry, solid hair waving agent remained, as was found, almost unchanged after several months of storage in closed containers at room temperature.
In use, each paper was folded around the free end of a strand of hair previously saturated with water. The tress was then wound onto an ordinary hair curler and left to act for one hour, after which a conventional neutralizing solution containing sodium perborate was repeatedly poured through the hair.
In another experiment, the hair was allowed to dry while it was still wound on the curlers, so that air oxidation could occur for the purpose of neutralization. It was found that the hair had an adequate permanent wave after drying.
Similar results could be obtained when using papers containing 0.3-1.5 mg equivalent of magnesium mercaptoacetate. The amount of corrugating agent contained in the respective paper can easily be regulated by suitably coordinating the concentration of the solution which is used to saturate the various types of paper, as well as the amount of the solution absorbed by the paper.
The end papers described can also be used to apply to the hair dilute solutions of common waving agents, such as ammonium mercaptoacetate, that is, solutions that are so diluted that they are ineffective as such under the usual conditions in which cold leveling processes are carried out amplify. Such dilute waving agent solutions can either be used to wet the hair with the end paper on a curler before winding, or they can be used to the hair that has already been moistened with water and wound with the paper on a curler to saturate again. If the paper is used to supplement the effect of a conventional corrugating solution, 0.1 mg equivalent of magnesium mercaptoacetate or less per end paper is sufficient.