CN102791250A - 用于头发热保护的组合物和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明详述了一种通过在热处理之前向头发施加气溶胶化的聚合物体系而为人类头发提供热保护的方法。已发现丙烯酸系聚合物提供了免于卷发钳和拉直钳破坏的良好保护并提供了处理头发外观和感觉的改进。

Description

用于头发热保护的组合物和方法
技术领域
本发明涉及一种用于保护头发以免受热处理如卷发和拉直设备破坏的新型组合物。还描述了一种向头发施加聚合物体系的方法以及含有这类聚合物的头发的热处理方法。
背景技术
头发纤维由三个主要部分构成：角质层(最外层)、皮质和髓质。众所周知的是，需要通过与热表面接触而对头发进行加热的处理会破坏头发纤维的。更具体地，加热会对角质层或毛干最外层产生显著破坏。角质层是由呈鳞片状方式排列的扁平角质化材料构成的。角质层可进一步分成内角质层、外角质层和上角质层。就本发明而言，我们关注的是上角质层的保护。上角质层是与类脂类有关的重度角质化的富蛋白结构体。正是该层赋予头发以防水能力。这是可被卷发和拉直工具轻易破坏的最外层。角质层鳞片可轻易被破坏，从而导致去胶结化和起皱(lifting)、垂直开裂、形成剪切带、凸起和形成凹坑。所有上述破坏类型都导致角质层的部分除去，使头发最内层暴露在外，从而导致头发纤维的末梢分叉、断裂和黯淡无光泽。与头发纤维直接接触的卷发钳和拉直钳通常具有高于150℃的温度。在这些升高的温度下，头发角质层经历显著量的应力，导致角质或保护性涂层的流失，由此导致该纤维的性质更为亲水。
随着每一次重复加热循环，头发的分叉、破坏、卷曲或仅失去其光泽的点以及健康头发的整体外观的破坏更为严重。存在许多市售的护发素以修复或遮盖有害处理如卷发或拉直所造成的影响，但仍强烈需要防止发生破坏的方法。
目前市场上存在声称对头发提供热保护的若干添加剂成分。这些添加剂涵盖由硅酮至增塑剂的范围，且已使用一些聚合物体系来递送或携带这些物质。然而，这些添加剂中的大多数仅可在特定条件下使用，且具有与溶剂和推进剂的不良相容性；因此，难以将其掺入头发定型产品如喷发胶中。除添加剂之外，还存在极少数提供一定程度热保护的现有聚合物，但是由于其性能不足或存在毒性问题，这些聚合物不经常使用。因此，仍需要可提供热保护且可作为喷发胶或定型助剂施加的聚合物体系。
发明简述
现已发现，某些含有丙烯酸系单体的聚合物体系可阻止或至少使通常与热处理有关的头发破坏最小化。因此，在本发明的一个方面中，本发明涉及一种使在高于150℃下进行热处理的人类头发的角质层破坏最小化的方法。所述方法包括在进行该热处理之前，使头发与聚合物组合物的无水醇溶液接触。所述聚合物包含大于10重量％的至少一种丙烯酸系单体，其中所述丙烯酸系单体为丙烯酸或甲基丙烯酸。
另一方面，本发明涉及一种当头发与受热表面接触时保护头发免于破坏的方法。所述方法包括在与受热表面接触之前，将配制剂施加至头发。所述配制剂包含聚合物的无水醇溶液，所述聚合物包含大于10重量％丙烯酸系单体，其中所述丙烯酸系单体为丙烯酸或甲基丙烯酸，且其中所述受热表面的温度高于约150℃。
在又一方面中，本发明涉及一种用于保护头发免于由于头发与受热表面接触所导致的热破坏的配制剂，其中所述受热表面的温度高于约150℃。所述配制剂含有聚合物的无水醇溶液，所述聚合物包含大于10重量％的至少一种丙烯酸系单体。所述丙烯酸系单体为丙烯酸或甲基丙烯酸。所述配制剂有效地使头发在与受热表面接触后获得小于约4.0x10-4mN的润湿力。
附图简介
当与附图一起阅读时，可由下文详述最好地理解本发明。所含附图为如下图：
图1为显示未热处理的原头发纤维的SEM照片。
图2为显示12次热循环之后的未处理原头发纤维的SEM照片。
图3为显示在热处理之后用本发明实施方案的聚合物组合物处理的原头发纤维的SEM照片。
图4为显示在热处理之后用非本发明实施方案的聚合物组合物处理的原头发纤维的SEM照片。
发明详述
如上所述，已发现含有丙烯酸系单体的某些聚合物体系可阻止或至少使通常与热处理有关的头发破坏最小化。就本发明而言，热处理为其中使头发与热表面直接接触的任意头发处理。这些处理的一些非限制性实例为卷发钳和拉直钳。在本发明的实施方案中，使头发与受热表面接触，其中所述受热表面的温度高于约150℃。在本发明的另一实施方案中，所述受热表面具有或被加热至高于约200℃的温度。
本发明的聚合物可为由丙烯酸系单体重复单元构成或改性以含有丙烯酸系单体重复单元的任意类型的聚合物。本发明聚合物可为阴离子的、阳离子的或两性的和非离子的。丙烯酸系单体的非限制性实例为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯等。当所述单体为丙烯酸或甲基丙烯酸时，酸基团可用通常的试剂如三乙醇胺(TEA)、AMP、碳酸钠、氢氧化钠等中和。在本发明的一个实施方案中，所述聚合物为丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯单体的共聚物。
本发明的聚合物也可与头发护理产品中常见的一种或多种其他聚合物组合使用，所述其他聚合物例如但不限于(以INCI名称列出)：VA/巴豆酸酯/新癸酸乙烯酯共聚物、聚季铵盐-55、丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺共聚物、丙烯酸酯/丙烯酸羟基酯共聚物、丙烯酸酯/辛基丙烯酰胺/二苯基氨基封端的聚二甲基硅氧烷共聚物、丙烯酸酯/琥珀酸C1-2酯/羟基丙烯酸酯共聚物、辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙酯共聚物、聚丙烯酸酯-12、VA/丙烯酸酯共聚物的铵盐、丙烯酰胺/丙烯酰基二甲基牛磺酸钠/丙烯酸共聚物、乙烯/VA共聚物、丙烯酸酯/硬脂基聚氧乙烯(20)醚甲基丙烯酸酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、PEG-150/硬脂醇/SMDI共聚物、PVP/VA/衣康酸共聚物、PEG-150/癸醇/SMDI共聚物、水解的小麦蛋白/PVP交联聚合物、VA/巴豆酸酯共聚物、PVP VP/甲基丙烯酰胺/乙烯基咪唑共聚物、VP/丙烯酸酯/甲基丙烯酸月桂基酯共聚物、聚氨酯-1、丙烯酸酯/VP共聚物、聚丙烯酸酯-22苯乙烯/VP共聚物、聚季铵盐-72、乙烯基己内酰胺/VP/甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物、羟丙基三甲基铵水解的玉米淀粉、丙烯酸酯/丙烯酰胺共聚物、羊毛脂聚氧乙烯(40)醚马来酸酯/苯乙烯磺酸酯共聚物钠盐、丙烯酸酯/氨基丙烯酸酯/PEG-20衣康酸C10-30烷基酯共聚物、聚酯-5、丙烯酸酯/丙烯酸C10-30烷基酯交联聚合物、VA/马来酸丁酯/丙烯酸异冰片酯共聚物、丙烯酸酯/甲基丙烯酸C12-22烷基酯共聚物、丙烯酸酯/琥珀酸C1-2酯/羟基丙烯酸酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、异丁烯/乙基马来酰亚胺/羟乙基马来酰亚胺共聚物、丙烯酸酯/异癸酸乙烯基酯交联聚合物、聚酰亚胺-1、丙烯酸酯/新癸酸乙烯基酯交联共聚物、PVM/MA共聚物的丁酯、丙烯酸酯/VP共聚物、PVM/MA共聚物、甲基丙烯酸丁酯/DMAPA丙烯酸酯/乙烯基乙酰胺交联共聚物、硬脂基乙烯基醚/MA共聚物、淀粉/丙烯酸酯/丙烯酰胺共聚物、PVM/MA共聚物的异丙酯、VP/丙烯酸酯/甲基丙烯酸月桂基酯共聚物、聚乙烯基甲基醚、VP/DMAPA丙烯酸酯共聚物、PVM/MA共聚物的钙/钠盐、VP/乙烯基己内酰胺/DMAPA丙烯酸酯共聚物、AMP-丙烯酸酯/甲基丙烯酸烯丙基酯共聚物、PVM/MA共聚物的乙酯、聚丙烯酸酯-14、聚丙烯酸酯-2交联聚合物、聚苯乙烯磺酸钠、聚氨酯-14(和)AMP-丙烯酸酯共聚物、聚氨酯-2、丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸乙基己酯共聚物和丙烯酸丁酯/苯乙烯共聚物。这些化学名称各自的官方化学描述可参见INCI词典或其网站(www.ctfa.org)。
在本发明的一个实施方案中，所述聚合物包含大于10重量％的至少一种丙烯酸系共聚物。在本发明的另一实施方案中，所述聚合物包含大于50重量％的至少一种丙烯酸系单体。所述聚合物中的丙烯酸系单体的百分数定义为基于所存在的全部单体重量的丙烯酸系单体的重量百分数。
在本发明的实施方案中，接触的聚合物被破坏。所述破坏可以以由下文所述的润湿力测试所定义的润湿力测得。在本发明的实施方案中，热处理之后头发的破坏以小于约4.0x10-4mN的头发平均润湿力测得。在另一实施方案中，破坏以小于约3.0x10-4mN的头发平均润湿力测得。
本发明的一个方面为可将所述聚合物喷雾至头发上。尽管通常将本发明所述类型的聚合物通过喷雾施加至头发上，新颖的是在使用热钳之前将这些聚合物施加至头发上。在本发明的一个实施方案中，通过泵将所述聚合物由选自如下组的溶剂喷雾至头发上：水、甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮或乙酸甲酯。在又一实施方案中，待喷雾的溶剂为水或异丙醇。在又一实施方案中，用于喷雾的溶剂为乙醇。或者，所述配制剂可通过含有推进剂(气溶胶)的加压设备喷雾。除了所述配制剂中的任意溶剂之外，所述聚合物必须与所用推进剂相容。在本发明的实施方案中，所述推进剂选自烃、二甲醚和1，1-二氟乙烷。
在本发明的另一实施方案中，所述聚合物体系可由香波配制剂沉积至头发上。在又一实施方案中，所述聚合物可由护发素配制剂沉积至头发上。在这些实施方案的任一个中，可先干燥头发然后热处理，或者可直接在湿头发上完成热处理。
本领域技术人员知晓也可添加其他添加剂。这些的非限制性实例为着色剂、填料、颜料、染料、香料、表面活性剂、增塑剂、防晒剂、柔润剂。
试验：
头发试样的制备和热处理：
将平钳设置为具有尽可能高的热定型(heat setting)并允许加热至操作温度(约210℃)。将试样发绺在水中浸湿5分钟，将过量的水挤压出发绺并梳理以释放所存在的任何缠绕。然后将含有1％聚合物固体的喷雾溶液施加至所述发绺上，然后以由顶部至下端的垂直运动将平钳施加至发绺上，重复该加热过程5分钟。使所述发绺冷却1-2分钟，然后向所述发绺施加1.5cc香波。使香波起作用达约1分钟，然后用温自来水再清洗一分钟以确保洗去所有过量聚合物和香波。梳理发绺以再次释放缠绕，然后将发绺置于45℃的烘箱中达15分钟以使发绺充分干燥。再次使发绺预湿润达1-2分钟，然后重复整个过程达12次循环。
润湿力测试：
一旦制备所有试样并进行热处理，然后使用KRUSS K14张力计测量其润湿力。KRUSS K14包括微量天平，其中将材料的单根纤维浸入液体中，并仅测量纤维打破液体表面时的该纤维的润湿力。仅将所述纤维浸没至3mm的深度。在浸没期间内，KRUSS K14收集400个对应于深度且以毫牛(mN)为单位的值的平均值。对于12个发绺试样的每一个而言，精确切取1英寸的纤维，然后用KRUSS K14测量。出于支持统计数据的目的，对各试样测试12根纤维。计算各试样的所有12根纤维的平均值。
表1-润湿力测定
Figure BDA0000146337050000061
＊＊＊一由泵喷雾递送的溶液，而所有其他试样通过气溶胶递送
上表显示含有丙烯酸系单体的聚合物(实施例10-12)在热处理之后具有最低的润湿能。润湿能越低，表示头发纤维越亲水且由于聚合物处理的作用所导致的头发角质层破坏就越小。对角质层的破坏越小，表明头发角质层的手感就越好，光泽越高且整体越光滑。
说明
Figure BDA0000146337050000062
定性分析(SEM)
由同一批头发形成12个发绺以用于对照。将各发绺贴上与上文所列配制剂有关的标签相对应的标签。将气溶胶化的聚合物配制成两个不同的体系：一个全部含水，另一个全部含乙醇。将其作为对照例以确定聚合物的性能在不同溶剂环境中是否不同。典型SEM示于图1-4中，以示意与热处理有关的视觉破坏。
原对照例(无聚合物，未进行热处理)
图1所示的第一张SEM照片为未进行热处理的原头发纤维。由该显微照片可见，用于该研究的头发在用于测试之前处于较好的状态下。该照片显示出角质层具有良好的均匀鳞片状结构。这可用作基础照片以与破坏试样的其余显微照片对比。
加热对照例(不施加聚合物但暴露于12次热循环)
图2的显微照片显示出大范围的破坏且角质层流失。一部分角质层脱落，而其他区域显示出热裂纹和凹坑。锯齿状边缘和凹坑也是热处理所造成的破坏的典型代表。正是这些剥落、裂纹和凹陷导致了润湿能的增大和所需美观性的丧失。
AMPHOMER(水)
图3为试样的显微照片，其表明角质层存在最小的破坏且仍保持头发纤维的均匀鳞片状结构。这表明使用本发明含丙烯酸系聚合物可获得保护。
Luviset PUR(水)
图4的显微照片显示了粘附有熔融聚合物的角质层，仍观察到凹坑和对角质层的破坏。即使在香波处理后仍存在熔融聚合物使头发保持塑料感且不自然。
图1-4为施加聚合物和热的各发绺试样的单根纤维表面的扫描电子显微镜(SEM)照片。上述所有照片均以10,000×的放大倍数显示。这些照片的目的是为了获得角质层状况与通过前文所述润湿力分析获得的定量数据之间的相关性。由与用于处理以进行润湿力分析相同的发绺获取头发试样。
尽管此处已参照具体实施方案对本发明进行了阐述和说明，但本发明并非意欲限制于所示的具体细节。相反，可在权利要求的范围和等同范围内，在不偏离本发明主旨下做出各种改变。

Claims (13)

1.一种使经受高于150℃热处理的人类头发的角质层破坏最小化的方法，所述方法包括在经受所述热处理之前，使所述头发与聚合物组合物的无水醇溶液接触，其中所述聚合物包含大于约10重量％的至少一种丙烯酸系单体，其中所述丙烯酸系单体为丙烯酸或甲基丙烯酸。
2.如权利要求1的方法，其中所述聚合物为两性的。
3.如权利要求1的方法，其中将热表面加热至高于约200℃。
4.如权利要求1的方法，其中热表面呈卷发钳或拉直钳形式。
5.如权利要求1的方法，其中所述使所述头发与所述聚合物接触为将聚合物溶液喷雾至头发上。
6.如权利要求1的方法，其中所述使所述头发与所述聚合物接触为将香波或护发素配制剂施加至所述头发上。
7.一种当头发与受热表面接触时保护所述头发免于破坏的方法，所述方法包括在与受热表面接触之前，向所述头发施加配制剂，其中所述配制剂包含聚合物的无水醇溶液，所述聚合物包含大于10重量％的丙烯酸系单体，其中所述丙烯酸系单体为丙烯酸或甲基丙烯酸且其中所述受热表面具有高于约150℃的温度。
8.如权利要求7的方法，其中热处理之后头发的破坏以小于约4.0x10-4mN的平均润湿力测得。
9.如权利要求8的方法，其中所述平均润湿力小于约3.0x10-4mN。
10.如权利要求7的方法，其中所述聚合物包括辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙酯共聚物。
11.一种用于保护头发免于由于所述头发与受热表面接触所导致的热破坏的配制剂，其中所述受热表面的温度高于约150℃，所述配制剂含有聚合物的无水醇溶液，所述聚合物包含大于10重量％的至少一种丙烯酸系单体，其中所述丙烯酸系单体为丙烯酸或甲基丙烯酸且其中所述配制剂有效地使所述头发在与所述受热表面接触后获得小于约4.0x10-4mN的润湿力。
12.如权利要求11的配制剂，其中热处理之后所述头发的润湿力小于约3.0×10-4mN。
13.如权利要求11的配制剂，其中所述聚合物包括辛基丙烯酰胺/丙烯酸酯/甲基丙烯酸丁基氨基乙酯共聚物。
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