.Verwendung basischer Aminosäuren als Fönschutz in Haarbehandlungsmitteln"
Die Erfindung betrifft die Verwendung basischer Aminosäuren als Komponenten zum Schutz des Haars vor Hitzeschäden in wäßrigen Zubereitungen zur Behandlung der Haare. Die Behandlung der Kopfhaare zur Reinigung, Färbung, Avivage, zur Wellung oder Glättung, Festigung oder Formung wird überwiegend mit wäßrigen Zubereitungen durchgeführt. In Anschluß an diese Behandlungsverfahren soll das Haar wieder von Wasser befrei- oder getrocknet werden. Um dies in kurzer Zeit zu erzielen, wird die Trocknung unter Verwendung von Heißluft durchgeführt. Die Verwendung von Heißluft-Föns und von Trockenhauben dient aber auch einer Verstärkung der formgebenden und der festigenden Behandlung z. B. durch Haarwickler oder festigende Polymere. Auch Lockenstäbe werden mit dem Ziel der dauerhaften Fixierung einer Haarkräuselung eingesetzt.
Durch die genannten Verfahren der Heißluft- und Hitzeanwendung zur Trocknung und Formgebung werden die Haare aber in ihrer Struktur geschädigt. Man hat dem Problem der Haarschädigung durch Hitzeeinwirkung schon seit langem Aufmerksamkeit gewidmet und es wurden schon zahlreiche Vorschläge gemacht, durch Zusätze zu Haarbehandlungsmitteln das Problem der thermischen Haarschädigung zu mindern.
In JP 03157316 A2 wird z. B. vorgeschlagen, eine Kombination aus quartären Ammoniumsalzen, bestimmten Pflanzenextrakten und wasserlöslichen Polymeren mit quartären Ammoniumgruppen einzusetzen.
In JP 03135909 A2 wird vorgeschlagen, hochmolekulare Silikone und Fettsäurealkano- lamide einzusetzen. Gemäß WO 99/11224 eignet sich eine Kombination aus einem faser- strukturverbessernden Wirkstoff wie z. B. Panthenol und einem konditionierenden Wirkstoff wie z. B. einem kationischen Tensid, um die Hitzeschädigung des Haars zu vermindern.
Gemäß EP 129807 A2 wird die Verwendung von bestimmten Aminosäuren, Peptiden oder Proteinen in alkalischen Heiß- Wasserwellmitteln, die mit dem elektrischen Lokkenstab angewandt werden, vorgeschlagen, um bei niedriger Temperatur gute Resultate zu erhalten.
Aus EP 52943 A2 war die Verwendung von basischen Aminosäuren als organische Base zur Formulierung von Haarlegemitteln mit sauren Keratinabbauprodukten bekannt.
In keiner der genannten Druckschriften wird ein Einfluß der basischen Aminosäuren auf die Schädigung beschrieben, die das Haar durch Hitzeeinwirkung erleidet.
Auf der Suche nach wirksamen Zusätzen zu wäßrigen Haarbehandlungsmitteln, die das Haar vor Hitzeschäden schützen, wurde überraschend festgestellt, daß basische Aminosäuren eine Schutzwirkung für das Haarkeratin entfalten. Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung von basischen Aminosäuren als Komponenten zum Schutz des Haars vor Hitzeschäden in wäßrigen Zubereitungen zur Behandlung der Haare.
Als basische Aminosäuren werden bevorzugt α-Aminocarbonsäuren der in natürlichen Eiweißstoffen enthaltenen L-Konfϊguration verwendet; geeignete Aminosäuren sind daher L-Lysin, L-Arginin und L-Histidin. Das L-Histidin ist besonders wirksam und daher besonders bevorzugt.
Als wäßrige Zubereitungen zur Behandlung der Haare werden vor allem solche Haarbehandlungsmittel verstanden, nach deren Anwendung das Haar üblicherweise durch Anwendung von Heißluft getrocknet wird. Solche Haarbehandlungsmittel sind z. B. Haar- shampoos, Haarspülungen, Dauerwell-Fixierlösungen, Haarfärbeshampoos, Haarfestiger, Haarlegemittel, Haarstyling-Zubereitungen, z. B. Fönwell-Lotionen, Schaumfestiger und andere wäßrige Haarbehandlungsmittel. Obwohl mit L-Histidin bereits bei einer Konzentration von 0,1 Gew.% eine starke Verringerung der Haarschädigung erzielt wird, kann die basische Aminosäure generell in einer Konzentration von 0,01 - 1 Gew.% in den Zubereitungen enthalten sein. Bevorzugt ist die Verwendung dabei vor allem in solchen Zubereitungen, die der Formung und Festigung der Haare unter Verwendung von Heißluft
dienen. Die erfindungsgemäßen wäßrigen Zubereitungen weisen bevorzugt einen pH- Wert von 4,5-7 auf und enthalten daher bevorzugt eine dafür geeignete wasserlösliche Säure oder ein Puffergemisch, das diesen pH- Wert stabilisiert. Geeignete Säuren sind z. B. die niedermolekularen organischen Säuren, wie z. B. Essigsäure, Glycolsäure, Milchsäure, Zitronensäure, Apfelsäure, Weinsäure, Benzoesäure, Ascorbinsäure, Salicyl- säure oder Sorbinsäure und Gemische dieser Säuren mit ihren Alkalisalzen oder mit Kali- umhydrogenphosphat.
Die Zubereitungen können neben der basischen Aminosäure noch weitere Komponenten enthalten, die für den jeweiligen Anwendungszweck vorteilhaft und üblich sind. So können Haarreinigungsmittel (Shampoos) z. B. schäumende anionische, zwitterionische, am- pholytische und nichtionische Tenside enthalten. Haarspülmittel und Avivagemittel enthalten bevorzugt kationische Tenside und wasserlösliche Polymere mit quartären Ammoniumgruppen zur Verringerung der statischen Aufladbarkeit und zur Verbesserung der Kämmbarkeit. Dauerwell-Fixiermittel enthalten bevorzugt Oxidationsmittel wie z. B. Kaliumbromat oder Wasserstoffperoxid. Haarfärbeshampoos enthalten direktziehende Haarfärbemittel oder Oxidationsfarbstoff-Vorprodukte. Haarfestiger und Haarlegemittel sowie andere Haarstyling-Zubereitungen enthalten üblicherweise filmbildende in wäßrigen oder wäßrig-alkoholischen Medien lösliche Polymerisate, gegebenenfalls gemeinsam mit kationischen Tensiden oder kationischen Polymeren.
Eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung sind Zubereitungen zur Festigung und Formgebung der Haare unter Verwendung von Heißluft, dadurch gekennzeichnet, daß sie 0,1-5,0 Gew.% wenigstens eines gelösten, filmbildenden Polymerisats und 0,05-2 Gew.% einer basischen Aminosäure, bevorzugt L-Histidin, in einer wäßrigen oder wäßrigalkoholischen Lösung enthalten. Solche Zubereitungen werden als Haarfestlegemittel in Form von Lotionen, Emulsionen, Aerosol-Schaumpräparaten oder Pumpsprays zubereitet. Vor ihrer Anwendung auf dem Haar wird das Haar in Form gelegt, danach mit Heißluft getrocknet und durch die Wirkung des Wassers und des filmbildenden Polymers in Form gehalten.
Als filmbildende Polymere eignen sich z. B. Polyvinylpyrrolidone, Mischpolymerisate aus Vinylpyrrolidon und Vinylacetat, Mischpolymerisate aus Vinylacetat und Crotonsäu- re, Copolymere aus Methyl-vinylether und Maleinsäureanhydrid, quaternierte Copolyme- re aus Vinylpyrrolidon und Dimethylaminoethylmethacrylat, Copolymere aus Vinylpyrrolidon und Vinylimidazoliniummethochlorid und andere.
Weiterhin enthalten solche Zubereitungen zur Verbesserung der Filmeigenschaften kationische Tenside oder kationische Polymere, Proteinhydrolysate und/oder weichmachende Komponenten, z. B. Polyethylenglycole oder mikroemulgierte Ölkomponenten.
Schließlich können die erfindungsgemäßen Zubereitungen weitere Hilfs- und Zusatzstoffe, die in solchen Zubereitungen üblich sind, enthalten. Solche Hilfsstoffe sind z. B. oberflächenaktive Stoffe, Konservierungsmittel, Antioxydantien, Duftstoffe sowie Antischup- penmittel, Sebostatika, Vitamine, Panthenol, Pflanzenextrakte und andere haarkosmetische Wirkstoffe.
Zur Erreichung einer klaren Lösung der filmbildenden Polymeren oder anderer in Wasser nur begrenzt löslicher Komponenten kann es vorteilhaft sein, niedere ein- oder mehrwertige Alkohole wie z. B. Ethanol oder Isopropanol in Mengen bis zu 40 Gew.% der Zusammensetzung oder 1,2-Propylenglycol, Glycerin, 1 ,4-Butandiol, 1 ,6-Hexandiol oder 2-Methyl-l,3-propandiol in Mengen bis zu 10 Gew.% der Zusammensetzung einzusetzen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Haarbehandlungsmittel erfolgt in üblicher Weise durch Vermischen der Komponenten. Die Einstellung des pH- Wertes erfolgt bevorzugt zuletzt durch Zugabe der dafür vorgesehenen Säure und/oder des Puffergemisches.
Die folgenden Beispiele sollen den Gegenstand der Erfindung näher erläutern:
Beispiele
Prüfung der Wirksamkeit wäßriger Zubereitungen von L-Histidin zur Verringerung der Hitzeschädigung des Haars.
Es wurden die folgenden Zubereitungen untersucht:
Test-Haarproben: Natural dark brown code #6634 Fa. Alkinco
Haarbehandlung:
1. Vermessung der Haarquerschnitte im nassen Zustand.
2. Bestimmung der Spannungswerte, Gradienten, E-Moduli und Arbeitswerte der Haare für 1 % Haardehnung im nassen Zustand. Die Messung wurde mit dem Vollautomat MTT 600 der Firma Dia Stron durchgeführt.
3. 50 x 80°C Fönen, dazwischen 5 Minuten Behandlung mit der Lösung. Bei der Behandlung mit der wäßrigen Lösung (1) werden die Haare 10 Sekunden ausgespült, bei Behandlung mit der Shampooformulierung 30 Sekunden.
4. Zug-Dehnungsmessung wie in Punkt 2.
Methode:
Zerstörungsfreie Materialprüfung durch Bestimmung des Hook'schen Bereiches (1% Dehnung) der Haare im unbehandelten und behandelten Zustand. Durch dieses Verfahren ist es möglich, eine Differenzmessung am Einzelhaar mit einem t-Test für Paare durchzuführen. Es wurden für die Meßreihen jeweils 40 Einzelhaare verwendet.
Ergebnisse des Hook'schen Bereiches:
(Mittelwerte aus ca. 40 Haarfasern)
Serie 1 unbehandelt
3.98E+03 2.70E-05 2.63E-01 2.07E+09 1.93E-05
50x80°C, jeweils 5 Minuten Behandlung mit L-Histidin (1)
Serie 2 unbehandelt
4.05E+03 2.86E-05 2.87E-01 2.22E+09 2.07E-05
50x80°C, jeweils 5 Minuten Behandlung mit Vergleichs-Shampoo (3)
3.84E+03 2.97E-05 2.63E-01 2.14E+09 1.92E-05
50x80°C. jeweils 5 Minuten Behandlung mit Test-Shampoo (2)
3.84E+03 I 2.69E-05 | 2.46E-01 I 2.02E+09 1.93E-05
Stat. Vergleich
Test: 92.19 % 97.69 % 92.04 % 16.64 % zweiseitig, unterschieden unterschieden unterschieden unterschieden paarweise unbeh./beh.
Ergebnisse im Differenzenvergleich:
Dest. Wasser 3.41E-06 I 3.70E-02 2.52E+08 12.77E-06
Vergleichs-Shampoo (3) 2.95 E-06 1 3.95E-02 3.12E+08 I 1.49E-06
T-Test. zweiseitig 48.29 % 23.97 % I 60.70 % 94.77 % Mittelwert unterschieden unterschieden unterschieden unterschieden
T-Test, zweiseitig 99.82 % 96.04 % 94.14 % 199.99 % Mittelwert unterschieden unterschieden unterschieden ! unterschieden
Vergleichs-Shampoo (3) 2.95E-06 I 3.95E-02 | 3.12E+08 1.49E-06
Test-Shampoo (2) 1.06E-06 | 1.74E-02 | 1.15E+08 -7.63E-08
T-Test. zweiseitig 97.54 % | 95.65 % 97.17 % 99.51 %
Mittelwert , unterschieden i unterschieden l unterschieden unterschieden
Der o. g. Prozentwert beim stat.t-Test gibt die prozentuale Wahrscheinlichkeit an, mit der die Meßreihen im zweiseitigen, paarweisen Vergleich unterschieden sind. Bei einem Wert > 95 % sind die Meßreihen als unterschieden anzusehen. Bei einem Wert zwischen 90 % und 95 % ist eine deutliche Tendenz zu sehen.
Fazit:
Bei der Behandlung mit einer 0,1 %igen L-Histidin-Lösung werden die Haare durch die Fönhitze nicht geschädigt, da sie sich nicht signifikant von den unbehandelten Haaren unterscheiden. Bei der Shampoobehandlung zeigt sich, daß das Vergleichs-Shampoo nicht vom Wasserwert unterschieden ist. das Test-Shampoo jedoch schon. Das heißt, es tritt keine Schädigung der Haare bei der Behandlung mit dem Histidin-Shampoo auf. Im Vergleich zum Vergleichs-Shampoo ist das Histidin-Shampoo signifikant unterschieden.
Anwendungsbeispiele
Fönlotion:
Luviskol® VA 64 1 ,0 Gew.%
Luviquat® FC 905 0,2 Gew.%
Ethanol 30,0 Gew.%
L-Histidin 0,1 Gew.% Wasser und Milchsäure bis pH=5,5 ad 100,0 Gew.%
Fönwell-Lotion:
Luviflex® D430I 1 ,5 Gew.%
Dehyquart® A 0,2 Gew.%
Ethanol 20,0 Gew.%
L-Histidin 0,2 Gew.% Wasser und Citronensäure bis pH=6 ad 100,0 Gew.%
Fönwell-Festiger
Luviset® CA 66 0,7 Gew.%
Aminomethylpropanol 0,056 Gew.%
Ethanol 30,0 Gew.%
L-Histidin 0,3 Gew.% Wasser und Milchsäure bis pH=6 ad 100,0 Gew.%
Es wurden die folgenden Handelsprodukte verwendet
Luviskol® VA64: Vinylpyrrolidon/Vinylacetat-
Copolymer (60/40)
Luviquat® FC 905: Vinylimidazoliniurn/Vinylpyrrolidon- Copolymere (95/5)
Luviflex® D430 I: Vinylpyrrolidon/Vinylacetat/ Alkylaminoacrylat-Copolymer (50%ig in Isopropanol/Wasser)
Dehyquart ,® A Cetyltrimethylammoniumchlorid (25%ig in Wasser)
Luviset® CA66: Vinylacetat/Crotonsäure-Copolymer