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含膦酸型螯合剂和调理剂的氧化 组合物及护理头发的方法
    【发明领域】

    本发明涉及含膦酸型螯合剂和调理剂的氧化组合物，并涉及护理头发的方法。所公开的组合物及方法增强了调理剂在受到氧化处理如漂白、氧化性染发和烫发时在头发上的沉积。

    【发明背景】

    黑素是在头发中发现的天然色素。黑素和形成头发的细胞都是在发根的毛发乳状突起中自然产生的。随着新细胞的产生，较老的细胞被向上推起钻出头皮形成了发干，它是能在头皮上看到的头发部分。头发可以示意性地描述为由叫做皮质的含黑素的中心部分和叫做表皮的外层构成。正是皮质给了头发诸如弹性和卷曲性等特性。

    发干由含有转变为不同形式地特殊毛发蛋白质和角蛋白混合物的死细胞形成。角蛋白含有高浓度的叫做胱氨酸的特定氨基酸。每个胱氨酸单元含有位于不同链中的两个半胱氨酸，这两条链互相紧靠并由两个硫原子相连，形成了一个非常强的化学键，叫做二硫键。角蛋白链间的这种二硫键交联是头发具有韧性的重要原因。

    头发的漂白和染发(或染色)在过去几年间日渐流行。年轻人想要将他们头发的天然颜色变为更时尚的颜色，而年纪大一些的人们也使用染发组合物来掩盖灰白的头发。随着人年纪的增大，黑素的产生变慢了，随着时间流逝越来越多的头发灰白了。

    黑素也可以通过化学处理而有意地改变以得到较浅的色彩。变浅是通过用氧化组合物氧化黑素颜料而得到的，通常氧化组合物是碱性溶液。氧化组合物(漂白剂)含有氧化剂，通常是过氧化氢。其它合适的氧化剂包括过硼酸、过碳酸、过硫酸和过碳酰胺的钾、钠和铵盐。

    在氧化性染发处理中还用到漂白剂。氧化性(或“永久性”)染发组合物含有“前体染料”，它是可以分散到头发内部的小分子。这些分子主要属于三类芳族化合物：二胺、氨基酚和苯酚。它们足够小以能分散到发干中，在发干中，一旦被氧化剂如过氧化氢活化，它们就进一步与其它前体反应以形成较大的有色配合物。氧化性染发组合物通常除了含有毛发染料前体和过氧化物源外，还含有各种附加化妆品和过氧化物稳定剂。

    氧化剂在一定的pH值范围内可活化氧化性毛发染料前体。然而，已知增强的染发氧化可经由使用毛发膨胀剂(HSA)而获得，HSA可以调节氧化性溶液的pH值。(HSA)这种HSA通过膨胀毛发纤维来帮助过氧化物和染色剂扩散进入毛发，从而进一步增强了氧化和染色过程，并使此过程更快更彻底。用于调节过氧化头发氧化组合物pH值的优选的毛发膨胀剂是含有氨水(氢氧化铵)或一乙醇胺(MEA)的碱性水溶液。

    在各种氧化组合物中，低含量的螯合剂通常用作稳定剂或防腐剂。例如，EDTA(乙二胺四醋酸)通常在过氧化氢溶液中用作稳定剂，否则过氧化氢溶液会过快分解而不能储存很长时间。占氧化组合物重量0.1％的低剂量螯合剂通常用于稳定上述氧化组合物中含有的氧化剂。

    头发的氧化处理如漂白(脱色)和氧化性染色能得到好的结果且很普遍地使用。然而它们不是没有缺点。用于漂白和氧化性染色的氧化剂在某种程度上会损伤头发。头发纤维受损的机理还没有完全了解。然而，已知的是，在有氧化组合物存在时，某些连接角蛋白链的二硫键会断裂。反复的氧化处理留下了脆弱、易损的头发，它几乎没有亮度和光泽。过去一些年中已经为解决此问题而做出了大量努力，并提议了多种溶液。

    美国专利4,138,478公开了用于在漂白和染色过程中减少头发损伤的试剂，它通过使用水溶性3-氨基-1-羟丙烷-1，1-二膦化合物来保护头发免受“新生氧”的损害。如该专利所述，“二膦化合物基本上为头发所吸收且发生作用，以阻碍头发被随其存在或充分添加的新生氧降解”。其它保护性化合物如羟乙烷-1，1二膦酸(HEDP)和乙二胺四亚甲基膦酸(EDTMP)以小含量公开于美国专利3,202,579和美国专利3,542,918中。

    如今，大部分染色或漂白组合物与调理剂一起出售，调理剂在冲洗掉漂白或染色组合物后施用到头发上。调理剂的实施例有聚硅氧烷、阳离子表面活性剂和阳离子聚合物。调理剂不是将头发带回它的初始状态，而是将损伤掩盖在调理剂保护层下，结果改良了头发的触感。

    已经惊讶地发现，具有膦酸部分的螯合剂充分提高了氧化处理(如漂白或氧化性染色)过程中或处理后，调理剂(或“调节剂”)在头发上的沉积，得到了持久的改良的头发触感。已经发现的是，为达到此目的，螯合剂可在施用氧化性组合物的同时施用到头发上，或作为预处理施用到头发上。螯合剂、调理剂和氧化组合物优选同时施用。

    不受理论的束缚，据信调理剂的沉积原理是双重的。首先，据信膦酸型螯合剂非常有效地捕获到外部和内部重金属离子如铁、锰和铜。据信在不存在螯合剂时，这些重金属离子与过氧化氢反应并形成自由基，自由基通过破坏角蛋白的二硫键而削弱了头发结构。进一步据信，非阳离子调理剂(如聚硅氧烷)在受损头发上的沉积效果要弱一些，从而螯合剂通过减少氧化性头发损伤而充分提高了调理剂的沉积效率。

    其次，1888年，Hofmeister根据提高或降低蛋白质水溶性的能力将离子分类(即所知的Hofmeister或lyotropic系列)。发现磷酸盐尤其善于沉积蛋白质，而且，不受理论束缚，本专利申请人相信，当用于同一组合物中时，磷酸盐螯合剂与调理剂以类似方式相互作用，得到提高的沉积。

    发明概述

    本发明涉及适用于护理头发的组合物，按组合物的重量计包含下列物质：

    a)氧化剂；

    b)选自聚硅氧烷原料，尤其是选自非挥发性聚硅氧烷和氨基官能化聚硅氧烷、阳离子表面活性剂、阳离子聚合物、烷氧基化胺及其混合物的调理剂；和

    c)选自膦酸型螯合剂、其盐、其衍生物和它们的混合物的螯合剂。

    本发明还涉及护理头发的方法，包括将头发与上述组合物接触的步骤。

    本发明还涉及护理头发的方法，包括以下步骤：

    i)将头发与第一组合物接触，第一组合物包括：

    a)选自聚硅氧烷原料，尤其是非挥发性聚硅氧烷和氨基官能化聚硅氧烷、阳离子表面活性剂、阳离子聚合物、烷氧基化胺及其混合物的调理剂，和；

    b)选自膦酸型螯合剂、其盐、其衍生物和它们的混合物的螯合剂。

    ii)任选地从头发上洗去所述第一组合物；

    iii)在步骤i)或ii)后立即将头发与含氧化剂的第二组合物接触。

    本发明还涉及护理头发的方法，包括下列步骤：

    i)将头发与含有调理剂和螯合剂的第一组合物接触，其中螯合剂选自膦酸型螯合剂、其盐、其衍生物和它们的混合物；

    ii)任选地从头发上洗去所述第一组合物；和

    iii)在步骤i)或ii)后，立即将头发与第二组合物接触，第二组合物含有选自聚硅氧烷原料，尤其是非挥发性聚硅氧烷和氨基官能化聚硅氧烷、阳离子表面活性剂、阳离子聚合物、烷氧基化胺及其混合物的调理剂。

    本发明还涉及适用于依照这些方法护理头发的套件。

    对于本领域技术人员来说，通过阅读本说明书的公开内容，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得显而易见。

    发明详述

    虽然本说明书以特别指出并清楚地要求保护本发明的权利要求书作为结尾，但应该相信下列说明可帮助更好地理解本发明。

    本文采用的术语“毛发或头发”可以是“生长着的”，即生长于活体上，或者可以是“非生长性的”，即假发套、假发或其它非生长性角蛋白纤维的聚集物。哺乳动物，尤其是人类的头发是优选的。然而，羊毛、皮毛和其它含纤维的角蛋白是本发明组合物的合适的底物。

    本文采用的术语“氧化组合物”意指包括至少一种适用于头发的氧化剂的组合物，如过氧化氢、过硼酸、过碳酸、过硫酸和过碳酰胺的钠、钾、铵盐或其它的盐。这些组合物的非限制性实施例为氧化性染发剂和漂白剂组合物。

    本文采用的术语“头发的氧化性处理”或“包括至少一个氧化步骤的头发处理”用于广义的情况，其中它意图包括所有的含至少一个与至少一种氧化剂接触的步骤的头发处理。优选的人的头发氧化性处理的实施例是漂白、染色或烫发。

    本文采用的术语“立即”意指约一小时以内、优选约30分钟以内、更优选约15分钟以内。

    除非另有说明，所有的百分数都是按组合物总重量计算的。除非另有说明，当处理过程中使用了多于一个组合物时，用于考虑的总重量是所有同时用在头发上的组合物的总的重量(即“在头上”得到的重量)。除非另有说明，所有比例都是重量比率。

    所有引用的参考文献均引入本文以供参考。任何文献的引用都不是一种确定其作为要求保护的本发明的现有技术的可获得性的认可。

    螯合剂

    术语“螯合剂”(或“螯合剂”或“多价螯合剂”)在本领域中是众所周知的，且用于指一种分子或不同分子的混合物，其中每种分子都可以和金属离子形成螯合剂。螯合剂是无机配合物，其中化合物(螯合剂)在两个或几个位点与金属离子配位，所以就形成了含金属的原子环。螯合剂含有两个或多个与金属离子形成配位键的给电子原子。

    在本领域中螯合剂是众所周知的，且在AE Martell和RM Smith的文章“临界稳定常数”，Vol.1，Plenum Press，纽约和伦敦(1974)以及AE Martell和RD Hancock的文章“水溶液中的金属配合物”，Plenum Press，纽约和伦敦(1996)中可以找到螯合剂的不完全列表，两篇文章均引入本文以供参考。

    当涉及螯合剂时，术语“盐及其衍生物”意指所有含相同官能结构(相同化学主链)的盐和衍生物，因为螯合剂涉及并具有类似或更好的螯合性质。这些物质语包括碱金属、碱土金属、铵、取代铵盐(例如一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺)、具有酸性部分的螯合剂的酯及它们的混合物，尤其是都是钠、钾或铵盐。术语“衍生物”也包括“螯合表面活性剂”化合物(这些螯合剂被改性而具有表面活性剂部分，同时保持相同的螯合功能，见美国专利5284972，改性乙二胺三乙酸的实施例“N-酰基-N，N′，N′-乙二胺三乙酸”)。术语“衍生物”还包括含一个或多个与母体螯合剂具相同官能结构的螯合基团的大分子。这些大分子的实施例包括聚合EDDS(乙二胺二琥珀酸)，由下述结构的单元嵌段制得：

    「EDDS单位」

    并公开于Kellett等人的美国专利5,747,440中。基于此原型并重复此下述膦酸型螯合剂的官能结构的“聚合的”膦酸型螯合剂衍生物可以用本发明的方法合成。

    本发明所述的组合物含有螯合剂，其选自膦酸型螯合剂、其盐、其衍生物和它们的混合物。膦酸型螯合剂定义为含有膦酸部分(-PO3H2)或其衍生物的螯合剂-PO3H2，其中R是烷基或芳基。

    合适的膦酸型螯合剂包括氨基多膦酸和多膦酸。

    合适的多膦酸和多膦酸衍生物包括具有下式(I)的化合物：

    式(I)

    其中，X是-OH或-NH2；

    R1是芳基、具有1至5个碳原子的脂肪族基或下述基团(Ia)：

    且其中每个R2都独立地选自H或含1至5个碳原子的烷基。

    合适的氨基多膦酸和氨基多膦酸衍生物包括具有下式(II)的螯合剂：

    式(II)

    其中，每个R1都独立地选自H或C1-C3烷基。

    用于本发明的优选的膦酸型螯合剂具有下式(III)：

    式(III)

    其中，每个X都独立地选自氢或烷基、优选氢或具有1至4个碳原子的烷基、优选氢；且每个R1都独立地选自-PO3H2或具有下式(IIIa)的基团：

    用于本发明的符合分子式(III)的优选的螯合剂是氨基三-(1-乙基膦酸)、乙二胺四-(1-乙基膦酸)、氨基三-(1-丙基膦酸)、氨基三-(异丙基膦酸)和具有下式(IV)的螯合剂：

    其中，每个R2都独立地选自-PO3H2或具有下式(IVa)的基团：

    用于本发明的符合分子式(IV)的特别优选的螯合剂是氨基三-(亚甲基膦酸)、乙二胺四-(亚甲基膦酸)(EDTMP)以及二亚乙基三胺五-(亚甲基膦酸)(DTPMP)。

    当与氧化剂和调理剂同时使用时，使用多于占组合物重量0.1％、优选多于0.25％的螯合剂通常会有益处。对大多数螯合剂而言，按重量计多于0.5％的含量可获得最佳效果。也可以使用多于5％的含量，但实际操作中因为管制和安全原因不使用如此高的量。因此优选的范围为多于约0.5％至约5％、优选多于约1％至约4％、甚至更优选多于约2％至约4％。

    当用作氧化步骤前的预处理(第一组合物)时，使用多于占上述用于预处理的第一组合物(在权利要求书和专利说明书中称作“第一组合物”)重量的0.1％、优选多于0.25％、甚至更优选0.5％含量的螯合剂通常会有益处。对于大多数螯合剂而言，占第一组合物重量约2％的含量可获得最佳效果。

    当调理剂在含螯合剂和氧化剂的第一组合物之后，作为后处理施用于头发上时，所述螯合剂在第一组合物中的含量优选多于所述组合物重量的0.1％、优选多于0.25％、更优选多于0.5％、甚至更优选多于1％。也可以使用多于5％，但实际操作中因为管制和安全原因不使用如此高的量。从而优选的范围为多于约2％至约5％、更优选多于约2％至约4％。

    调理剂

    本发明的组合物包括含调理剂的组合物或与此组合物结合使用。用于本发明的调理剂选自聚硅氧烷材料，尤其是非挥发性聚硅氧烷和氨基官能化聚硅氧烷、阳离子表面活性剂、阳离子聚合物、烷氧基化胺及其混合物。

    调理剂通常以占组合物重量的约0.05％至约20％、优选约0.1％至约15％，更优选0.2％至约10％，甚而更优选约0.2％至约2％的量使用。用于特定组合物的最小量应该能有效提供有益效果。可以使用的最大含量不受理论限制，但受实际限制。使用多于约10％的含量通常是不必要的且是昂贵的，并且根据调理剂的类型(最倾向于聚合调理剂)，如此高的含量会导致不希望得到的头发塌陷。

    当氧化组合物施用和任选冲洗后立即进行后处理，后处理组合物中调理剂的含量与上面公开的类似，但是按用作后处理的组合物的重量计算。

    聚硅氧烷材料

    用于本发明的合适的聚硅氧烷调理剂包括混合在组合物中呈乳状的非挥发性和不溶性化合物，即分散的呈不连续相的不溶性小滴，通常用悬浮剂悬浮。此分散的聚硅氧烷调理成分将包括聚硅氧烷流体毛发调理剂，例如聚硅氧烷流体，且还将包括其它成分，如用于促进聚硅氧烷流体沉积效用，或例如当使用高折射率(如，大于约1.46)的聚硅氧烷调理剂时，提高头发光泽度的聚硅氧烷树脂(高苯醚聚硅氧烷)。

    聚硅氧烷调理剂相可含有挥发性聚硅氧烷成分。典型地，若存在挥发性聚硅氧烷，它们将伴随市售形式用作溶剂或载体的非挥发性聚硅氧烷材料成分，如聚硅氧烷胶体和树脂。

    用于本发明的聚硅氧烷调理剂在25℃时可优选地具有约2.10至5m2/s至约2m2/s(约20至约2,000,000厘沲)的粘度、更优选约10-3m2/s至约1.8m2/s(约1,000至约1,800,000厘沲)、甚至更优选约5.10至2m2/s至约1.5m2/s(约25,000至约1,500,000厘沲)、最优选约10至1m2/s至约1.5m2/s(约100,000至约1,500,000厘沲)。该粘度是通过玻璃毛细管粘度计测定的，如在道-康宁公司的检测方法CTM0004，1970年7月20日中所述。

    可用于本发明的一类聚硅氧烷流体是聚硅氧烷油。术语“聚硅氧烷油”是指25℃时粘度小于1m2/s(1,000,000厘沲)的可流动的聚硅氧烷材料。通常25℃时流体的粘度将会在约5.10至6m2/s和1m2/s之间(在约5和1,000,000厘沲之间)、优选在约10至5m2/s和0.1m2/s之间(在约10和约100,000厘沲之间)。合适的聚硅氧烷油包括聚烷基硅氧烷、聚芳基硅氧烷、聚烷基芳基硅氧烷、聚醚硅氧烷共聚物和它们的混合物。也可以使用其它具有头发调理性质的不溶性、非挥发性硅氧烷液体。更特别地，聚硅氧烷油包括具有下式的多烷基或多芳基硅氧烷：

    其中R是脂族基团、优选烷基或烯基、或芳基、取代或未取代基，且x是1至约8,000的整数。合适的未取代R基团包括烷氧基、芳氧基、烷芳基、芳烷基、芳烯基、芳氨基和取代醚基、取代羟基，以及卤代脂族基团和卤代芳基。合适的R基团还包括阳离子胺和季铵基团。

    聚硅氧烷链上的取代脂肪族基团或芳基可具有任何结构，只要所得硅氧烷在室温下保持流态、疏水，当施用到头发和/或皮肤上时无刺激作用、无毒性也无其它有害作用，可与组合物中其它成分相容，在通常的使用和储藏条件下化学性质稳定、不溶于组合物，且可以沉积到头发或皮肤上，并调理头发或皮肤。在每一单体聚硅氧烷单元的硅原子上的两个R基团可以代表相同或不同的基团。优选两个R基团代表相同的基团。

    优选的烷基和链烯基取代基是C1-C5烷基和链烯基、更优选地为C1-C4、最优选地为C1-C2。其它含烷基、烯基或炔基基团(如烷氧基、烷芳基和烷氨基)的脂族部分可以是直链或支链，并且优选具有1至5个碳原子、更优选具有1至4个碳原子、甚至更优选具有1至3个碳原子、最优选具有1至2个碳原子。如上所述，此处R取代基还可以含有氨基官能团，例如烷氨基，它可以是伯、仲或叔胺或季铵官能团。这些取代基包括其中脂族部分的链长优选如上所述的一-、二-和三-烷氨基以及烷氧基氨基。该R取代基还可以被其它基团如卤素(例如氯、氟和溴)、卤代脂族基团或芳基和羟基取代(例如羟基取代的脂族基团)。适宜的卤代R基团例如包括三-卤代(优选氟代)烷基，例如-R1-C(F)3，其中R1是C1-C3烷基。该聚硅氧烷的实施例包括聚甲基-3，3，3-三氟丙基硅氧烷。

    可以使用的非挥发性聚烷基硅氧烷液体包括例如聚二甲基硅氧烷。这些硅氧烷可以购自通用电气公司的Viscasil R和SF 96系列，道-康宁公司的DC 200系列。还适用于本发明的聚硅氧烷是道-康宁公司的DC 1664(TN)，粘度60,000厘沲，粒径为300nm的聚二甲基硅氧烷，它优选与沉积助剂结合使用。聚二甲基硅氧烷也称作二甲聚硅氧烷油。其它合适的R基团包括甲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基和芳氧基。在聚硅氧烷封端上的三个R基团也可以代表相同或不同的基团。合适的R基团包括甲基、乙基、丙基、苯基、甲基苯基和苯基甲基。优选的聚硅氧烷是聚二甲基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷和聚甲基苯基硅氧烷。尤其优选的是聚二甲基硅氧烷。

    可以使用的聚烷芳基硅氧烷液体还包括聚甲基苯基硅氧烷。这些硅氧烷可购自通用电气公司的SF 1075甲基苯基液体，或者购自道-康宁公司的556化妆品级液体。

    其它合适的聚硅氧烷调理剂公开于WO 9804237，第22至29页，引入本文以供参考。

    可使用的聚醚硅氧烷共聚物包括聚环氧丙烷改性的聚二甲基硅氧烷(例如，道-康宁公司的DC-1248)，也可以使用环氧乙烷或环氧乙烷和氧化丙烯的混合物。环氧乙烷和环氧丙烷的含量必须足够低，以防止其在水和本发明组合物中溶解。可用于本发明的烷基氨基取代聚硅氧烷包括具有下式的那些：

    其中x和y是依赖于分子量的整数，平均分子量大约在5,000至10,000之间。此聚合物也称作“氨基封端的聚二甲基硅氧烷”。其它适用于本发明的氨基硅氧烷可从通用电气公司商购获得，商品名为SF1703、SM2115、SM2101和SM2658。

    阳离子表面活性剂

    用于本发明组合物中的阳离子表面活性剂含有氨基或季铵亲水部分，当它溶于本发明的含水组合物中时带正电。也可以使用含有季铵部分和聚硅氧烷部分的阳离子表面活性剂。其中可用于本发明的阳离子表面活性剂公开在下面的文献中，其全部引入本文以供参考：M.C.Publishing Corp.，McCutcheon′s，洗涤剂和乳化剂(Detergents & Emulsifiers)，(北美版，1979)；Schwartz等；表面活性剂(Surface Active Agents)，Their Chemistry andTechnology，纽约：Interscience Publishers，1949；美国专利3,155,591，Hilfer，于1964年11月3日授予；美国专利3,929,678，Laughlin等人，于1975年12月30日授予；美国专利3,959,461，Bailey等人，于1976年5月25日授予；以及美国专利4,387,090，Bolich，Jr.，于1983年6月7日授予。

    在含季铵的阳离子表面活性剂中，适用于本发明的是具有下式的那些：

    其中R1-R4独立地为具有约1至约22个碳原子的脂族基团、芳基或烷氧基、聚氧化烯、烷基酰氨基、羟基烷基、或具有约1至约22个碳原子的烷基芳基；而x是选自卤素(特别是氯)、乙酸根、磷酸根，硝酸根和烷基硫酸盐的阴离子(优选C1-C3烷基)基团。脂族基团除了碳和氢原子之外，还可以含有醚键和其它基团，例如氨基。长链脂族基团例如约12个碳原子或者更高级的那些可以是饱和或不饱和的。

    季铵盐包括二烷基二甲基氯化铵，其中烷基具有约12至约22个碳原子，并衍生自长链脂肪酸，例如氢化牛油脂肪酸(牛油脂肪酸产生季化合物，主要R1和R2优势具有16至18个碳原子)。其它阳离子表面活性剂包括那些其中至少一个R1-R4基中含有一个或几个选自烷氧基(优选C1-C3烷氧基)、聚氧化烯(优选C1-C3聚氧化烯)、烷基酰氨基、羟基烷基、烷基酯及其组合的亲水部分的表面活性剂。任选地，阳离子调节表面活性剂在R1-R4基团中含有2至约10个非离子亲水部分。为用于本发明的目的，认为每个亲水的酰氨基、烷氧基、羟基烷基、烷基酯、烷基酰氨基或其它单元都是独特的非离子亲水部分。

    可用于本发明的其它阳离子表面活性剂公开于WO 9632919中，引入本文以供参考。

    阳离子聚合物

    合适的阳离子聚合物公开于WO 9632919，第17至21页，引入本文以供参考。适用于本发明的阳离子多糖聚合物材料的实施例包括具有下式的那些：

    其中：

    A是葡糖酐残基，如淀粉或纤维素脱水葡糖残基，

    R是亚烷基氧化烯、聚氧化烯、或羟亚烷基或它们的组合，

    R1、R2和R3独立地为烷基、芳基、烷基、芳基、芳烷基，烷氧基烷基或烷氧基芳基，每个基团含有多达约18个碳原子，且每个阳离子部分的碳原子总数(即，R1、R2和R3中的碳原子总数)优选为20个或更少，且

    X是如前所述的阴离子反离子。

    阳离子纤维素可从Amerchol公司(Edison，新泽西州，美国)在它们的聚合物JRTN，LRTN、KGTTN和LKTTN聚合物系列中商购获得，作为和三甲基铵取代环氧化物反应的羟乙基纤维素盐，在工业(CTFA)中称作聚季铵10。另一类型的阳离子纤维素包括羟乙基纤维素的聚合季铵盐，此羟甲基纤维素和月桂基二甲基铵取代环氧化物反应，在工业(CTFA)中称作聚季铵24。这些原料可从Amerchol公司(Edison，新泽西州，美国)以商品名聚合物LM-200LM-200(或Quatrisoft)商购获得。

    烷氢基化胺

    烷氧基化胺是符合下式的调理剂：

    其中R是烷基、优选具有8至30个碳原子，且x和y是整数、优选x+y在1至100范围内、更优选50、甚至更优选1至20之间。

    氧化剂

    依照本发明的组合物包括至少含有一种氧化剂的组合物或与此组合物结合使用。用于本发明的优选氧化剂是水溶性过氧化剂。这里定义的“水溶性”是指在通常条件下每升去离子水中至少可溶0.1g、优选1g、更优选10g所述氧化剂。氧化剂对于黑素的初始增溶和脱色(漂白)很起作用，且加速了发干中氧化性染色前体(氧化性染色剂)的聚合。

    优选的水溶性氧化剂是在水溶液中能产生过氧化氢的无机过氧材料。水溶性过氧化剂在本领域中是众所周知的，并包括过氧化氢、无机碱金属过氧化物(如过氧高碘酸钠和过氧化钠)，以及有机过氧化物，如过氧碳酰胺、过氧三聚氰胺，和无机过氧化氢盐漂白组合物，如过硼酸盐、过碳酸盐、过磷酸盐、过硅酸盐、过硫酸盐等的碱金属盐。这些无机过氧化氢盐可以一水合物、四水合物等形式掺入。如果需要，可使用两种或多种此类氧化剂的混合物。本发明的组合物中优选用过氧化氢。

    在传统的染色和漂白组合物中，过氧化剂的含量按重量计通常为约0.1％至约7％。尽管使用较高的含量会得到更好的功效，但是因为这样会增加对头发的损伤，所以至今仍不实用。本发明提供的对氧化损伤的保护使现在的氧化组合物中可能使用多达40％的过氧化剂如过氧化氢。然而，基于安全原因，当在人身上使用时，多于12％的量应该慎重考虑。优选地，氧化组合物中氧化剂的含量按重量计为约0.5％至约20％、更优选约1％至15％。在含量多于约7％(典型的是约12％)时，本发明的组合物提供了极好的白发覆盖性、鲜明的色彩和可接受的损伤程度。

    附加组分

    此外，本发明的组合物可以是配合组合物，它除了螯合剂及氧化剂外，还含有其他可能是或可能不是活性成分的组分。这包括但不限于缓冲剂，染发剂(如氧化性染色前体)、非氧化性染色剂、增稠剂、溶剂、酶、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂和阳离子表面活性剂、载体、抗氧化剂、稳定剂、烫发活性剂、香料、毛发膨胀剂和/或聚合物。某些此类附加成分在后文详述。

    最后，本发明的组合物可以以任何形式提供，例如含水组合物、粉末、凝胶或水包油乳剂。本发明组合物中优选的介质是包括耐盐增稠剂的增稠水溶液或水包油乳剂。

    pH值缓冲剂

    本发明的组合物优选还包括pH值缓冲剂。组合物的pH值优选为约8至约12、更优选约9至约11、甚至更优选约9.5至约10.5。合适的缓冲剂在本领域中是众所周知的，并包括例如氨/铵醋酸盐混合物和一乙醇胺(MEA)。

    氧化性染发剂前体

    这些组合物在本发明领域中是众所周知的，并包括芳族二胺、氨基酚及其衍生物(氧化染色前体的代表性的但不完全的列表可见于Sagarin写的“化妆品科学与技术”(Cosmetic Science and Technology)，Interscience，SpecialEdn。第2卷，第308至310页)。前体可与偶合剂一起使用。偶合剂通常是无色小分子，在活性前体存在下可形成颜色。

    前体和偶合剂的选择由所需的染色颜色、深浅和亮度决定。在本发明中前体和偶合剂可单独使用或结合使用，以提供具有从浅亚麻色到黑色等各种颜色的染色剂。

    头发染色剂组合物通常含有约0.001％至约10％、优选约0.1％至约2％的毛发染料前体和偶合剂。

    增稠剂

    本发明的组合物可以任选地还包括至少0.1％的增稠剂。为了提供易于施用到头发上而不下滴的组合物，增稠剂优选含有足够的量以给组合物提供在26℃时约1Pa.s至10Pa.s(1,000约10,000cP)的粘度。

    本发明中优选使用的是耐盐增稠剂。本发明中耐盐增稠剂功能性地定义为可增加含3.8％DTPMP(四钠盐)和1.95％NH3含水组合物粘度的化合物，使之在26.7℃下掺入按重量计2％含量的耐盐增稠剂时所测粘度为至少1Pa.s(1,000cP)。粘度可以用Brookfield粘度计DVII测量，10Pa.s(10,000cP)以下的样品使用S41杆，而10Pa.s(10,000cP)以上的样品使用S52杆(可商购于Brookfield)，速度为每分钟1转，样品尺寸为2ml(用于S41杆)或0.5ml(用于S52杆)。

    用于本发明的合适的耐盐增稠剂的不完全列表包括黄原胶、瓜耳胶、羟丙基瓜耳胶、小核菌葡聚糖、甲基纤维素、乙基纤维素(可从Aquacote商购)、羟乙基纤维素(Natrosol)、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、微晶纤维素、羟基丁基甲基纤维素、羟丙基纤维素(Klucel))、羟乙基乙基纤维素、鲸蜡基羟乙基纤维素(Natrosol330)、N-乙烯基吡咯烷酮(Proyidone)、丙烯酸酯/十六烷基聚氧乙烯醚-20衣康酸酯共聚物(Structure3001)、羟丙基淀粉磷酸酯(StructureZEA)、聚乙氧基化尿烷或聚氨基甲酰基聚乙二醇酯(例如PEG-150/癸基/SMDI共聚物＝Aculyn44、PEG-150/硬脂基/SMDI共聚物＝Aculyn 46)、三羟基硬脂精(Thixcin)、丙烯酸酯共聚物(例如，Aculyn33)或疏水改性的丙烯酸酯共聚物(例如丙烯酸酯/硬脂基聚氧乙烯醚-20异丁烯酸酯共聚物＝Aculyn22)。

    脂肪醇具有增稠性，并可用于本发明的组合物中。然而脂肪醇不是上述定义的耐盐增稠剂。2％的鲸蜡基和硬脂醇的混合物具有小于0.7Pa.s(700cP)的粘度，在26℃于上面公开的条件中用Brookfield粘度计测得。

    实施例

    下面的实施例举例说明了本发明的氧化性染发组合物。应当理解到，本发明的实施例和实施方案只是用于举例说明，并且它们的各种轻微改进和变化建议给本领域的技术人员而不会背离本发明的范围。

    配方实施例：乳液

      Ceteareth 25  鲸蜡醇  硬脂醇  苯甲酸钠  苯氧基乙醇  HEDP(其二钠盐)  EDTMP(其四钠盐)  DTPMP(其四钠盐)  对亚苯基二胺  对氨基酚  间氨基酚  间苯二酚  过氧化氢  (35％的活性物质)  三甲基甲硅烷基氨代聚  二-甲基硅氧烷(SF1708)  聚季铵10(聚合物  JR30M)  黄原胶  鲸蜡基羟基乙基纤维素  (纳脱罗索330CS+)  pH值调节到10  水  1.0    1.0    1.0    1.0    1.0    1.0    1.0    1.0    1.0    1.0  1.6    1.6    1.6    1.6    1.6    1.6    1.6    1.6    1.6    1.6  3.3    3.3    3.3    3.3    3.3    3.3    3.3    3.3    3.3    3.3  0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1  0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1  1.5    -      -      -      2.5    1.0    -      1.0    0.5    5.0  -      0.6           1.0    -      0.5    0.5    -      1.5    -  -      -      1      1.0    0.5    1.0    1.0    1.0    1.0    -  0.8    0.5    0.6    0.5    0.8    0.8    0.5    0.6    0.5    0.8  0.2    0.3    0.2    0.1    0.2    0.2    0.3    0.2    0.1    0.2  1.0    0.5    1.0    0.6    1.0    1.0    0.5    1.0    0.6    1.0  1.6    1.2    1.6    0.8    1.6    1.6    1.2    1.6    0.8    1.6  8.6    8.6    8.6    13     17     17     17     34     34     34  0.5    0.5    1.5    2.0    2.0    2.0    2.0    2.0    2.0    2.0  0.2    0.2    -      0.2    0.2    0.2    0.2    -      -      -  0.5    0.5    -      1.0    0.5    0.5    0.5    0.5    0.5    1.0  -      -      0.8    1.0    0.8    0.5    0.5    0.5    0.5    1.0  适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量  适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量

    配方实施例：增稠水溶液

    氨(含30％的活性成分)丙烯酸酯共聚物(Aculyn33A)油基聚氧乙烯醚10油基聚氧乙烯醚2油酸Cocamide DEAHEDP(其二钠盐)EDTMP(其四钠盐)DTPMP(其四钠盐)对亚苯基二胺对氨基酚间氨基酚间苯二酚过氧化氢(35％活性物质)二十二烷基三甲基氯化铵三十二烷基二甲基氯化铵丙烯酸酯硬脂基聚氧乙烯醚-20与异丁烯酸盐酯的共聚物(Aculyn22)丙二醇乙氧基二甘醇pH值调节至10水  6.0    6.0    6.0    6.0    6.0    6.0    6.0    6.0    6.0    6.0  2.4    2.4    2.4    2.4    2.4    2.4    2.4    2.4    2.4    2.4  1.0    1.0    1.0    1.0    1.0    1.0    1.0    1.0    1.0    1.0  0.8    0.8    0.8    0.8    0.8    0.8    0.8    0.8    0.8    0.8  0.9    0.9    0.9    0.9    0.9    0.9    0.9    0.9    0.9    0.9  3.0    3.0    3.0    3.0    3.0    3.0    3.0    3.0    3.0    3.0  1.5    -      -      -      2.5    1.0    -      1.0    0.5    5.0  -      0.6           1.0    -      0.5    0.5    -      1.5    -  -      -      1      1.0    0.5    1.0    1.0    1.0    1.0  0.8    0.5    0.6    0.5    0.8    0.8    0.5    0.6    0.5    0.8  0.2    0.3    0.2    0.1    0.2    0.2    0.3    0.2    0.1    0.2  1.0    0.5    1.0    0.6    1.0    1.0    0.5    1.0    0.6    1.0  1.6    1.2    1.6    0.8    1.6    1.6    1.2    1.6    0.8    1.6  8.6    8.6    8.6    13     17     17     17     34     34     34  0.5    0.5    1.5    2.0    2.0    2.0    2.0    2.0    2.0    2.0  0.2    0.2    0.7    0.2    0.2    0.2    0.2    -      -      -  0.5    0.5    0.0    1.0    0.5    0.5    0.5    0.5    0.5    1.0  8.2    8.2    8.2    8.2    8.2    8.2    8.2    8.2    8.2    8.2  4.2    4.2    4.2    4.2    4.2    4.2    4.2    4.2    4.2    4.2  适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量  适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量   适量

    上述组合物可用于染发并能减少损伤和提高调理剂的沉积。不包含氧化性染色前体和偶合剂的类似组合物(在上述实施例中是对氨基酚、间氨基酚和间苯二酚)可用于漂白头发(使颜色变浅)。

    氧化性染发剂组合物通常以套件出售，套件装在不同容器中的、含有氧化性染色前体(且通常是毛发膨胀剂)的染料成分(又叫做乳剂“染膏”或溶液“染液”)和含氧化剂(通常是过氧化氢)的过氧化氢组分(也叫做乳剂“过氧化氢膏”或溶液“过氧化氢液”)。消费者在使用前立即将染色组分与过氧化氢组分混合。上述表格实施例举例说明了所得的混合物。

    类似地，漂白组合物通常以包含两个或三个独立容器的套件出售。第一个容器含有毛发膨胀剂(例如，氨水)，第二个含有氧化剂且第三个(任选的)含有第二氧化剂(例如，碱或过硫酸、过碳酸、过硼酸的铵盐)。漂白组合物通过在使用前立即混合上述组合物而得到。

    这些套件在本领域内是众所周知的，并且每个容器中的组合物都可以通过使用任何标准方法制造，这些方法包括：

    ·水包油工艺

    ·相转化工艺

    ·一锅法工艺

    在室温下的制备过程之初，螯合剂通常加入部分水，并允许溶解。然后加入脂肪组分，且此混合物用上述步骤正常加工。例如，在一锅法中，聚合物与螯合剂要预溶在水中，加入脂肪组分然后整个加热到70℃至80℃。

    在乳液情况中，将接着进行形成最后构成的产物的控制冷却和任选的剪切过程。氨水的加入和pH值的调整完成了染膏的制备过程。

    在含有丙烯酸酯聚合物的液体溶液情形中，这些将配制到过氧化氢组分中。乙二醇溶剂和脂肪组分配制到染色组分中。当施用组合物之前，染色剂和过氧化氢组分混合时就形成了所构成的产物，通过聚合物丙烯酸的去质子作用生成了聚合微凝胶。生产此两部分水溶组合物的进一步的细节可以在Casperson等人的美国专利5,376,146，和Cohen等人的美国专利5,393,305中找到。

    本发明的组合物也可配制成两部分水溶组合物，它含有作为增稠剂的聚醚聚亚胺酯(例如Aculyn46)，如Casperson等人的美国专利6,156,076，和Jones的美国专利6,106,578中所述。

    当不同容器中的组合物在使用前混合，且所得的混合物含有螯合剂和要求保护的调理剂，没有固定有关螯合剂和调理剂在这些容器中的分布情况。明显地，螯合剂可被过氧化氢(或任何所用的氧化剂)改变，例如仲胺螯合剂无论如何应该配制到染色组分中。然而过氧化氢组分应该优选地含有至少约0.1％的稳定的螯合剂以稳定过氧化氢。要求此稳定剂阻止过氧化氢过快分解。例如EDTA可作为稳定剂用在过氧化氢组分中。

    使用方法

    应当理解，所用方法的实施例和本发明所述的实施方案只用于举例说明，且它们的各种轻微改进和变化可建议给本领域的技术人员而不会背离本发明的范围。

    不进行预处理

    本发明的螯合剂优选直接配制到施用在头发上的氧化组合物中(例如，氧化性染色组合物或漂白剂)。

    氧化性漂白

    氧化性染色组合物通常作为含有至少两个独立容器的套件出售：一个容器中在合适载体中含有带有毛发膨胀剂(例如，氨水)的氧化性染色前体(例如染膏或染液)，而另一个容器中在合适载体中含有氧化剂(如过氧化氢膏或过氧化氢液)。消费者在使用前通过混合两种组合物而立即制备漂白组合物，并将混合物施用到头发上。当混合物施用几分钟后(确信所有的头发都均匀使用了)，氧化性染色组合物以足够发生染色的量保留在头发上(通常约30分钟)。然后消费者用水龙头彻底冲洗他/她的头发并使头发干燥。显而易见的是，头发从原有的颜色变成了想要的颜色。

    调理剂可以单独包装或整体包装在第三个容器中。在此情形中，所有三种组合物可以在使用前立即混合并一起施用，或者第三个容器中的内含物可以在氧化性染色组合物施用之后作为后处理立即施用，氧化性染色组合物是从其它容器的混合中得到的。

    漂白组合物

    漂白组合物通常作为含有两个或三个独立容器的套件出售。第一个容器中含有毛发膨胀剂(例如，氨水)，第二个容器中含有氧化剂，且第三个容器中(任选的)含有第二氧化剂(例如，碱或过硫酸、过碳酸、过硼酸的铵盐)。消费者在使用前通过混合所有的组合物而立即制备漂白组合物，并将混合物施用到头发上(类似氧化性染色组合物)，持续足够的时间以发生漂白作用。

    调理剂也可在附加的第三或第四容器中分开包装或整体包装。在此情形中，所有的组合物可以在使用前立即混合在一起，或者附加容器中的组合物可以在漂白组合物施用之后作为后处理立即施用，漂白剂是从其它容器的混合中得到的。

    进行预处理

    螯合剂与调理剂也作为预处理剂施用到头发上。预处理组合物(“第一组合物”)可以氧化组合物(“第二组合物”)施用之前或经过较长时间之后施用到头发上。

    紧随氧化组合物施用之后的预处理

    在头发上使用预处理剂并紧接着施用氧化组合物的情形中，上述预处理剂可以在施用氧化剂之前冲洗掉，但是优选在施用氧化组合物的过程中保留在头发上，所得混合物在氧化步骤后冲洗掉。包含一个第一组合物(预处理剂)容器和一个、两个或多个第二组合物(氧化组合物)容器的套件可有利于使用此方法。在第二组合物于使用之前立即制备的情形中，第二组合物可能需要两个或更多的容器，第二组合物是通过混合两个或多个容器中的内含物(例如，氧化性染发组合物或漂白组合物)而制备的。套件也可以含有用于包含调理剂的组合物的附加容器，此组合物独立于第二组合物而施用在第三步骤中，任选地随冲洗步骤之后。

    当预处理剂含有螯合掩蔽剂和调理剂时，调理剂选自聚硅氧烷材料，尤其是不挥发聚硅氧烷和氨基官能化聚硅氧烷、阳离子聚合物、烷氧基化胺及其混合物。

    颜色护理

    预处理也可以作为任意两次氧化处理之间的“颜色处理”来进行，而不是在某次氧化处理之前。两次氧化处理优选间隔至少一天、更优选至少一星期。氧化性染发处理通常每月重复一次，并且明显地，头发在每次氧化处理之后都要立即用水冲洗。“颜色护理”处理可在两次氧化处理之间依实践经验重复任意多次，可以是一次、两次或多次。