CN109419643B - 含水性聚氨酯分散体的洗发剂组合物及该分散体的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种含有水性聚氨酯的洗发剂组合物，包含水性聚氨酯、去污表面活性剂、调理剂和载体；能够在头发干燥后，增加用其处理过的头发的体积，赋予头发丰盈和蓬松的效果。

Description

含水性聚氨酯分散体的洗发剂组合物及该分散体的用途

技术领域

本发明涉及洗发剂领域，具体是涉及一种含水性聚氨酯分散体的可令头发干燥后更加丰盈、蓬松的洗发剂组合物及该分散体的用途。

背景技术

很多人有这样的烦恼：头发细软，洗完头或者起床时头发就垮垮的贴在头皮上，看上去没有精神，并且也造成发量少衰老的视觉感受，所以很多消费者每次洗完头发为了使头发看起来更蓬松丰盈，不得不用电吹风吹干吹出造型，但是经常使用吹风机吹发，会降低头发所含的水份，长此以往，发丝就会变得干枯分叉，甚至会产生断发。而对于卷发发型的消费者来说，让头发蓬松起来，会让发型看起来更加完美。

在洗发剂组合物中，已做出许多尝试来解决体积或蓬松方面的问题，但成效有限，例如，为产生毛发体积，通常将固体颗粒加入到洗发剂组合物中以分离毛发纤维，包括光滑圆形颗粒聚乙烯与不规则形状的二氧化硅颗粒，然而，这些固体颗粒的加入使得头发在湿梳和干梳的顺滑性大打折扣，不能广泛的被消费者接受。

为解决上述问题，技术人员进行了研究：专利CN 105188851A公开了一种含硅氧烷接枝木薯粉的洗发剂来提供头发体积增益的效果，利用硅氧烷接枝的木薯粉颗粒在达到顺滑的同时而不牺牲体积，再通过调理剂的组合获得发根提拉的效果，本质上该专利是利用硅氧烷的调理性改善了颗粒加入后的发涩感。然而，洗发水中的硅化合物虽然能让头发顺滑，但是由于这些含硅化合物不溶于水和结构十分稳定，难以被生物降解的特性，包裹在头发和头皮上的硅是不太容易被清洗干净，长期使用会对头发和环境造成一定负担，因此，从环保和健康的角度上已有专家建议应减少硅油在化妆品中的使用。故近年来无硅油的洗发和护发产品逐渐在欧美和日本等国家流行，目前，国内的洗护发产品也正有往无硅油的方向发展，而上述专利利用硅氧烷接枝改善发涩感，使配方中必须存在含硅化合物，不能满足目前市场发展趋势。

专利CN 102065833A公开了一种洗发香波，他们惊讶地发现，具有至少一个季铵化胺端基的超支化聚酯酰胺并且包含阴离子表面活性剂的洗发香波制剂尤其适用于增加头发体积。但是其对头发体积的增益效果有限，最终结果与初始态相比体积增加4-5％，这对消费者使用后视觉上头发丰盈效果的改善几乎微乎其微。并且，该专利只是公开了与空白样品的体积增益效果的对比，并未公开当配方中添加阳离子调理聚合物如羟丙基瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵时其体积增益效果的对比，而阳离子聚合物是洗发剂中改善头发梳理性和顺滑度广泛使用的成分，在专利中也披露阳离子调理聚合物如羟丙基瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵会使得发束体积减少，而该专利并未披露在含有阳离子调理聚合物时其具体的体积增益效果的对比。

专利CN102020774A公开了一种透湿防水PU水性树脂用做织物涂层，提到了采用磺酸盐可以使PUD大幅度提高亲水性，以得到很好的含水保湿效果。但研究发现，该专利所提到的PUD由于具有吸水保湿作用，并不能在洗发剂中提供丰盈的效果，通过吸水保湿作用反而降低了头发的丰盈度；并且含有长EO链段的PUD乳液成膜通常较软，用于头发上容易使头发粘腻打结，用于洗发剂中也无法达到自然丰盈、蓬松的洗发效果。

因此，开发一种健康安全的、广泛适用的、具有明显丰盈效果的洗发剂显得尤为重要。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种含水性聚氨酯分散体的洗发剂组合物，以解决现有技术中洗发剂容易造成粘腻、黯哑、僵硬等不良感受的问题，为洗后的头发带来自然丰盈效果。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种含水性聚氨酯分散体的洗发剂组合物，所述洗发剂组合物包含如下组分：

(a)以水性聚氨酯分散体的形式引入的聚氨酯，其中所含聚氨酯在所述洗发剂组合物中的含量为1wt％～10wt％；

(b)有效量的去污表面活性剂；

(c)基于所述洗发剂组合物的总重量，0.5wt％～5wt％的调理剂；和

(d)载体。

水性聚氨酯分散体

所述水性聚氨酯分散体是以水为分散介质，聚氨酯粒子分散于连续的水相中获得，也称为水性PU或水基PU。

在本发明中，组分聚氨酯以所述水性聚氨酯分散体的形式引入，即，在配置上述组合物时，直接加入水性聚氨酯分散体以便引入聚氨酯，从而有助于其在洗发剂组合物中的更好分散，以实现良好的应用效果。所述聚氨酯的含量优选为2wt％～7wt％，比如3wt％、4wt％、5wt％或6wt％。适量的含量有助于在保持经济性的同时实现令人满意的效果。另外，在洗发剂组合物中分散的聚氨酯，其粒径优选为10nm～200nm，进一步优选为50nm～160nm，比如80nm、100nm或120nm，研究发现，上述适宜的粒径可以更好地作用于头发。

所述水性聚氨酯分散体的合成为本领域熟知，利用多异氰酸酯与多元醇为原料，在扩链剂和亲水剂(也叫水性扩链剂、亲水扩链剂)作用下合成，再分散至水中；在本发明中，所述水性聚氨酯分散体的固含量(聚氨酯)优选为20wt％～50wt％，比如30wt％或40wt％。本领域技术人员理解，其通常可分为阴离子型、阳离子型和非离子型水性聚氨酯分散体。在本发明中，所述水性聚氨酯分散体优选为阴离子型水性聚氨酯分散体。

多异氰酸酯主要包括芳香族多异氰酸酯和脂肪族多异氰酸酯两大类，在本发明中，所述多异氰酸酯优选为脂肪族多异氰酸酯，比如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)，进一步优选为HDI和/或HMDI，更优选为HDI。

所述多元醇优选为聚酯多元醇，进一步优选为有机二元羧酸或有机二元羧酸酸酐与化学计量过量的二元醇或多元醇反应而制成的数均分子量为500～3000，优选1000～2500，比如1500或2000，官能度为2～3的聚酯多元醇。其中，所述有机二元羧酸或有机二元羧酸酸酐选自丁二酸或其酸酐、戊二酸或其酸酐、己二酸或其酸酐、庚二酸或其酸酐、辛二酸或其酸酐、壬二酸或其酸酐、癸二酸或其酸酐、邻苯二甲酸或其酸酐、间苯二甲酸或其酸酐以及对苯二甲酸或其酸酐中的一种或两种或多种，所述二元醇或多元醇选自乙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,6-己二醇、三羟甲基丙烷和新戊二醇的一种或两种或多种。

在一个优选实施方式中，所述聚酯多元醇使用己二酸与1,6-己二醇和/或新戊二醇制备，例如聚己二酸戊二醇己二醇酯、聚己二酸戊二醇酯，具体比如CMA-654、PNA2000；其中当同时使用时，所述1,6-己二醇与新戊二醇的摩尔比可以适当调节，比如1：4～4:1，例如1:1。该聚合物具有成膜干爽不黏腻、光泽度高、韧性好、弹性佳的优点，可以改善头发细软垮塌的缺点。

所述扩链剂的使用为本领域所熟知，用于调节分子量及软、硬段比例，常用的有多官能度的醇类扩链剂，比如新戊二醇等。

所述亲水剂，也称为亲水扩链剂或水性扩链剂，可以在水性聚氨酯大分子主链上引入亲水基团的扩链剂，比如氨基磺酸钠类亲水剂，优选为N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸钠。

去污表面活性剂

所述去污表面活性剂为洗发剂组合物中的常见组分，为本领域所熟知，其向所述组合物提供清洁性能，可以为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、或它们中至少两种的混合物。去污表面活性剂的各种示例和描述示于美国专利6649155、美国专利申请公布2008/0317698和美国专利申请公布2008/0206355中，将所述文献全文以引用方式并入本文中。优选地，所述去污表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基聚醚硫酸酯钠、C12-16烷基葡糖苷、月桂酰谷氨酸钠、或它们中至少两种的混合物。

洗发剂组合物中有效量的去污表面活性剂组分是指所述去污表面活性剂的浓度应足以提供所期望的清洁和发泡性能，并且在本领域中其含量一般在约5wt％至约50wt％，比如8wt％、20wt％、25wt％、35wt％或45wt％，优选10wt％～40wt％，进一步优选15wt％～30wt％。

调理剂

所述调理剂为洗发剂组合物中的常见组分，为本领域所熟知，其在洗发剂组合物可以起到头发柔顺、缓冲表面活性剂对头皮刺激和/或增强干梳柔顺性和滋润头发的作用，主要有硅油类调理剂和阳离子类调理剂，比如聚季铵盐、水溶性硅油、阳离子瓜儿胶类、或它们中至少两种的混合物；优选地，所述调理剂为瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵、聚季铵盐-7、聚二甲基硅氧烷、或它们中至少两种的混合物。

洗发剂组合物中调理剂的浓度应足以提供所期望调理性能。在本发明中，所述调理剂的含量一般在约0.5wt％～5wt％，比如1wt％、2wt％、3wt％、3.5wt％或4.5wt％，优选1.5wt％～4wt％。

载体

所述洗发剂组合物通常为可倾倒的液体形式(环境条件下)。因此，此类组合物通常包含载体，为本领域所熟知，其必要量可基于想要的产物由本领域技术人员容易地选择，其通常可以约20wt％以上，或甚至约60重量％至约85重量％的含量存在，比如30wt％、40wt％、50wt％、70wt％或80wt％。所述载体可包含水，或水和有机溶剂的可混溶混合物。在本发明中，本领域技术人员理解，所述载体至少部分可以来源于所述水性聚氨酯分散体中的水。

可用于本发明洗发剂组合物的载体包括水以及低级烷基醇(具有1至6个碳的一元醇，比如乙醇和异丙醇)和/或多元醇(比如己二醇、甘油和丙二醇)的水溶液等。

任选的其它成分/助剂

作为洗发剂组合物，通常还可根据需要包含一种或多种任选成分/助剂，比如氯化钠、增稠剂、pH调节剂、去屑剂、香精、乳化剂、螯合剂、遮光剂、防腐剂、珠光剂的一种或几种，但不仅限于此。其必要量可基于想要的产物由本领域技术人员容易地选择，其中，增稠剂包括但不限于聚丙烯酸聚合物、黄原胶等；pH调节剂包括但不限于柠檬酸；去屑剂包括但不限于吡硫翁锌、氯咪巴唑；乳化剂包括但不限于十二烷基硫酸铵；螯合剂包括但不限于EDTA二钠；遮光剂包括但不限于苯乙烯/丙烯酸酯共聚物；防腐剂包括但不限于苯氧乙醇。

本发明所述的洗发剂组合物可以采用本领域的常规方法制备，比如：按照配方中所述的组分配比，在包括一个或多个步骤中将成分搅拌混合至比较均一而成。可使用或不使用加热、冷却、真空等方式。

本发明的洗发剂组合物适用于毛发，使用时，经过按摩起泡后用水冲洗掉。在毛发干燥后、所述的洗发剂组合物可赋予消费者期望的丰盈、体积增益的效果。

本发明还提供了上述水性聚氨酯分散体在洗发剂组合物中用于增加头发体积、蓬松、丰盈效果的用途。

与现有技术相比，本发明在洗发剂组合物中，添加了水性聚氨酯分散体，通过对水性聚氨酯分散体中聚氨酯分子的独特设计，可以使其具有成膜弹性佳、光泽度高、韧性好、手感不黏腻的特点，将其应用于洗发剂中可以物理改善头发细软垮塌的缺点，并且不会造成粘腻、黯哑、僵硬等不良感受，为洗后头发带来全新的自然丰盈效果。

附图说明

图1为头发在采用实施例1的洗发剂与对比例2的洗发剂洗后的效果对比图。

具体实施方式

以下通过具体实施例，对本发明做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。

以下实施例和对比例中，所涉及的原料的来源如下：

阴离子型脂肪族水性聚氨酯分散体-1：用以下方法合成：在四口烧瓶内加入80gCMA-654(烟台华大化学)、2.5g新戊二醇(扩链剂,万华化学集团股份有限公司)，70℃条件下混合搅拌10min，降温至50℃加入19g

HDI(万华化学集团股份有限公司)反应，10g丙酮稀释，测试该反应约NCO％＝2.69wt％时，使得预聚物冷却到40℃，溶解在150g丙酮溶剂中，混合15min后，加入由0.7g乙二胺(扩链剂，德国BASF公司)和5g

A95(亲水剂，N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸钠，德固赛)在15g去离子水形成的溶液，45℃条件下继续反应30min后，在剪切分散条件下加入210g水，然后减压蒸馏脱除丙酮得到固含量约31wt％聚氨酯分散体，粒径为50nm。

阴离子型脂肪族水性聚氨酯分散体-2：在四口烧瓶内加入126g CMA-654、0.9g新戊二醇，70℃条件下混合搅拌10min，加入10g丙酮稀释，降温至50℃加入25.5g

HDI反应，测试该反应约NCO％＝3.05wt％时，使得预聚物冷却到40℃，溶解在300g丙酮溶剂中，混合15min后，加入由1.2g乙二胺和9g

A95在30g去离子水形成的溶液，45℃条件下继续反应30min后，在剪切分散条件下加入310g水，然后减压蒸馏脱除丙酮得到固含量约32wt％聚氨酯分散体，粒径为110nm。

阴离子型脂肪族水性聚氨酯分散体-3：在四口烧瓶内加入126g CMA-654、0.9g新戊二醇，0.8g聚乙二醇单甲醚MPEG1200(江苏德纳化学股份有限公司)；10g丙酮，70℃条件下混合搅拌10min，降温至50℃加入25.5g

HDI反应，测试该反应约NCO％＝3.02wt％时，使得预聚物冷却到40℃，溶解在270g丙酮溶剂中，混合15min后，加入由1.2g乙二胺和7g

A95在30g去离子水形成的溶液45℃条件下继续反应3min后，在剪切分散条件下加入260g水，然后减压蒸馏脱除丙酮得到固含量约32wt％聚氨酯分散体，粒径为160nm。

阴离子型脂肪族水性聚氨酯分散体-4：在四口烧瓶内加入130g PNA2000(聚己二酸戊二醇酯，分子量2000)、1.5g新戊二醇，70℃条件下混合搅拌10min，降温至50℃加入35g

HMDI反应，30g丙酮稀释，当NCO％＝2.30wt％时，使得预聚物冷却到40℃，溶解在240g丙酮溶剂中，混合15min后，加入由1g乙二胺和9g

A95在40g去离子水形成的溶液，45℃条件下继续反应30min后，在剪切分散条件下加入230g水，然后减压蒸馏脱除丙酮得到固含量约40wt％聚氨酯分散体，粒径为150nm。

阴离子型脂肪族水性聚氨酯分散体-5：在四口烧瓶内加入130g CMA-654、1.5g新戊二醇，70℃条件下混合搅拌10min，降温至50℃加入40g

HMDI(万华化学集团股份有限公司)反应，30g丙酮稀释，当NCO％＝2.10wt％时，使得预聚物冷却到40℃，溶解在240g丙酮溶剂中，混合15min后，加入由0.8g乙二胺和9g

A95在40g去离子水形成的溶液，45℃条件下继续反应30min后，在剪切分散条件下加入240g水，然后减压蒸馏脱除丙酮得到固含量约40wt％聚氨酯分散体，粒径为180nm。

阴离子型脂肪族水性聚氨酯分散体-6：在四口烧瓶内加入140g CMA-654、1.5g新戊二醇，70℃条件下混合搅拌10min，降温至50℃加入25g

HDI反应，30g丙酮稀释，当NCO％＝2.10wt％时，使得预聚物冷却到40℃，溶解在240g丙酮溶剂中，混合15min后，加入由1.4g乙二胺和10g

A95在50g去离子水形成的溶液，45℃条件下继续反应30min后，在剪切分散条件下加入280g水，然后减压蒸馏脱除丙酮得到固含量约35wt％聚氨酯分散体，粒径为120nm。

十二烷基硫酸钠(阴离子表面活性剂，山东克诺斯特生物科技有限公司)

十二烷基聚醚硫酸酯钠(阴离子表面活性剂，山东佰仟化工有限公司)

C12-16烷基葡糖苷(非离子表面活性剂，中轻日化科技有限公司)

月桂酰谷氨酸钠(两性表面活性剂，明德生物科技有限公司)

瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵(阳离子瓜儿胶调理剂，广州天赐新材料)

聚季铵盐-7(聚季铵盐调理剂，广州天赐新材料)

聚二甲基硅氧烷(水溶性硅油，广州天赐新材料)

聚丙烯酸聚合物(增稠剂，路博润)

柠檬酸(pH调节剂，广州花之王化工有限公司)

吡硫翁锌(去屑剂，济宁佰一化工有限公司)

氯咪巴唑(去屑剂，山东佰仟化工有限公司)

十二烷基硫酸铵(乳化剂，河南博特尔化工产品有限公司

EDTA二钠(螯合剂，美国阿克苏诺贝尔)

苯乙烯/丙烯酸酯共聚物(遮光剂，陶氏化学)

苯氧乙醇(防腐剂，陶氏化学)

乙二醇双硬脂酸酯和脂肪醇醚硫酸钠(珠光剂，济宁佰一化工有限公司)

黄原胶(增稠剂，郑州弘益泰化工)；

TCW2890404(香精，丽华香精有限公司)；

另外，如未特别说明，所用原料为分析纯。

表1实施例和对比例洗发剂各个原料重量份

测试方法:

A.丰盈度测试

将模特头部毛发中分，提供两个相等的半份。用水将模特头的两侧充分饱和。然后将2.5克洗发剂施用于毛发，并且作用以产生泡沫。然后将模特头的每侧冲洗30秒。用梳子将毛发贯通梳理以梳通。在室温自然晾干。由10名测试者观察模特左右两边头发丰盈度并进行打分，1-5分，5分为丰盈度好，1分为头发软塌。

B.发束感官评估实验

发束感官评估实验由10名测试者对洗完的湿发和干发进行感官评价并进行打分。为实现对发束感官评估的量化，实验对评价指标进行定性和定量描述，采用5分制进行打分，评价指标包括(干/湿)梳理性、(干/湿)干发手感、光泽度四个指标，打分结果能为发束的感官评估提供定量的评价数据。各评价指标及对应的评价分值如表所示：

表2发束感官评估指标及分值表

表3评价结果

从上结果结合图1可以看出：使用本发明的含有水性聚氨酯分散体的洗发剂可以使头发体积有明显的增益效果，可以为头发带来蓬松丰盈的视觉感受，同时在(干/湿)梳理性、(干/湿)干发手感、光泽度等方面性能平衡；在对比例3中，由于调理剂用量较多，对丰盈度影响较大，仍难以取得良好丰盈效果。

Claims (11)

1.一种含有水性聚氨酯分散体的洗发剂组合物，其特征在于，所述洗发剂组合物包含如下组分：

(a)以水性聚氨酯分散体的形式引入的聚氨酯，其中所含聚氨酯在所述洗发剂组合物中的含量为1wt％～10wt％；

(b)基于所述洗发剂组合物的总重量，5wt％～50wt％的去污表面活性剂；

(c)基于所述洗发剂组合物的总重量，0.5wt％～5wt％的调理剂；和

(d)载体；

所述水性聚氨酯分散体中的聚氨酯为多异氰酸酯与多元醇在扩链剂和亲水剂作用下合成的阴离子型水性聚氨酯，所述水性聚氨酯分散体中聚氨酯粒径为50nm～160nm；所述多异氰酸酯为脂肪族多异氰酸酯，所述多元醇为聚酯多元醇，所述亲水剂为N-(2-氨基乙基)-2-氨基乙磺酸钠。

2.根据权利要求1所述的洗发剂组合物，其特征在于，所述洗发剂组合物包含如下组分：

(a)水性聚氨酯分散体，其中所含聚氨酯在所述洗发剂组合物中的含量为2wt％～7wt％；

(b)基于所述洗发剂组合物的总重量，5wt％～50wt％的去污表面活性剂；

(c)基于所述洗发剂组合物的总重量，1.5wt％～4wt％的调理剂；和

(d)载体。

3.根据权利要求1或2所述的洗发剂组合物，其特征在于，所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯和/或4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯。

4.根据权利要求3所述的洗发剂组合物，其特征在于，所述多异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯。

5.根据权利要求1所述的洗发剂组合物，其特征在于，所述的聚酯多元醇是有机二元羧酸或有机二元羧酸酸酐与化学计量过量的二元醇或多元醇反应而制成的数均分子量为500～3000，官能度为2～3的聚酯多元醇。

6.根据权利要求5所述的洗发剂组合物，其特征在于，所述的聚酯多元醇数均分子量为1000～2500。

7.根据权利要求5或6所述的洗发剂组合物，其特征在于，所述的聚酯多元醇由己二酸与1,6-己二醇和/或新戊二醇反应制备。

8.根据权利要求1所述的洗发剂组合物，其特征在于，所述去污表面活性剂为阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、或它们中至少两种的混合物。

9.根据权利要求8所述的洗发剂组合物，其特征在于，所述去污表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基聚醚硫酸酯钠、C12-16烷基葡糖苷、月桂酰谷氨酸钠、或它们中至少两种的混合物。

10.根据权利要求1所述的洗发剂组合物，其特征在于，所述调理剂包括聚季铵盐、水溶性硅油、阳离子瓜儿胶类、或它们中至少两种的混合物。

11.根据权利要求10所述的洗发剂组合物，其特征在于，所述调理剂包括瓜儿胶羟丙基三甲基氯化铵、聚季铵盐-7、聚二甲基硅氧烷、或它们中至少两种的混合物。

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