專利名稱：包含交聯(lián)淀粉的頭發(fā)固定劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的組合物和工藝涉及包含源自天然資源的生物聚合物的頭發(fā)固定劑。相關(guān)技術(shù)說明
頭發(fā)固定劑包括定型產(chǎn)品如發(fā)膠或定型摩絲，該產(chǎn)品趨向于包含提供能夠使得發(fā)型塑 造成型且一旦產(chǎn)品干燥后即保持該形狀的結(jié)構(gòu)的聚合物。大部分已知的固定劑聚合物都是合成的。但是，在個人護理行業(yè)中有一種傾向于使用“天然”產(chǎn)品的趨勢，這類“天然”產(chǎn)品幾乎不含任何合成材料。當用在個人護理行業(yè)中時，“天然”產(chǎn)品的界定是該產(chǎn)品的95重量％或更高為天然來源。發(fā)明概述
本文公開的組合物和工藝涉及包含源自天然資源的生物聚合物的頭發(fā)固定劑。一方面，提供了頭發(fā)固定劑，其包含由交聯(lián)的生物聚合物的組合物和載體組合物形成的生物聚合物膠乳。該生物聚合物源自至少一種由可再生資源得到的淀粉。另一方面，提供了制備頭發(fā)固定劑的方法，其包括將生物聚合物分散到溶劑如水或碳酸鈉稀溶液中形成生物聚合物膠乳；和將該生物聚合物膠乳結(jié)合到載體組合物中形成頭發(fā)固定劑。在將生物聚合物與水接觸之前，該方法還可以包括先用潤濕劑潤濕該生物聚合物。發(fā)明詳述
本技術(shù)的頭發(fā)固定劑包含交聯(lián)的生物聚合物的組合物。“生物聚合物”表示能夠形成納米顆粒的生物聚合物如淀粉和碳水化合物或者其它多糖包括纖維素、半纖維素和樹膠，以及蛋白質(zhì)如明膠或乳清蛋白?？梢允褂美珀栯x子基團或羧甲基基團通過酰化、磷酸化、羥烷基化、氧化等等對該生物聚合物進行改性。淀粉和淀粉與其它(生物)聚合物的含有至少50%淀粉的混合物是優(yōu)選的。特別優(yōu)選的是高支鏈淀粉的淀粉例如低直鏈淀粉的淀粉，即具有至少75%含量，特別是至少90%含量的支鏈淀粉的淀粉，例如蠟質(zhì)淀粉。在加工開始時，所述生物聚合物優(yōu)選具有至少50重量％,特別是至少60重量％的干物質(zhì)含量。優(yōu)選地，本技術(shù)的頭發(fā)固定劑包括源自至少一種淀粉的交聯(lián)的生物聚合物的組合物，例如美國專利第6，677，386號和美國專利申請公開第20100143738號中所述的那些，這兩者均通過引用全文并入本文。所述至少一種淀粉可以得自各種天然的、可再生的資源，包括但不限于，土豆、玉米、小麥、稻米、木薯或者它們的混合物。在一些實施例中，所述淀粉可具有高的支鏈淀粉含量，并且可以包含例如占所述淀粉重量的至少約75%的支鏈淀粉，或者占所述淀粉重量的高于約75%的支鏈淀粉，優(yōu)選95%的支鏈淀粉。此外，可以使用化學改性的淀粉，包括例如陽離子改性淀粉，如來自Kalamazoo Paper Chemicals的Emsland陽離子土豆淀粉。美國專利第6，677，386號描述了生物聚合物淀粉納米顆粒，其特征在于平均粒度小于400納米。該納米顆?？捎米骰|(zhì)材料，其中該基質(zhì)材料可以是成膜材料、增稠劑、流變改性劑、粘結(jié)劑或是粘結(jié)添加劑(增粘劑)。美國專利申請公開第20100143738號描述了生物膠乳共軛組合物，其包括與交聯(lián)劑在剪切力作用下反應(yīng)的生物聚合物-添加劑復合物(通過將生物聚合物進料、至少一種性能強化添加劑、和至少一種增塑劑在剪切力作用下共擠出制得)。所述淀粉可以任何適合的方式交聯(lián)來形成交聯(lián)的生物聚合物。例如，所述淀粉可以被交聯(lián)。在這類工藝中，淀粉可以在擠出機中交聯(lián)，并且擠出機的擠出物可以是所述交聯(lián)的生物聚合物。通過同時機械處理和 交聯(lián)來制備交聯(lián)的生物聚合物的工藝一般性地記載在例如Giezen等的美國專利第6，677，386號、Van Soest等的美國專利第6，755，915號、和Bloembergen等的美國專利第6，921，430號中，其中每一者均通過引用全文并入本文。可以使用類似的工藝來形成交聯(lián)的生物聚合物。例如，通過將淀粉分散在水中，然后將在水中分散的淀粉引入到擠出機的第一區(qū)中來制備交聯(lián)的生物聚合物。至少一種交聯(lián)劑可引入擠出機的第二區(qū)中并與分散在水中的淀粉結(jié)合。適合的交聯(lián)劑包括，例如，二醛和多醛，其可逆地形成半縮醛、酸酐和混合酸酐(例如，丁二酸和乙酸酸酐)，它們的混合物等。適合的二酸酐和多酸酐包括戊二醛、乙二醛、過碘酸鹽氧化的碳水合物等。乙二醛是優(yōu)選的交聯(lián)劑。在一些實施例中，可以使用的交聯(lián)劑例如表氯醇和其它環(huán)氧化物，三磷酸鹽如三偏磷酸三鈉的，二乙烯基砜，二醛，硫醇試劑，磷酰氯，或者二元羧酸或多元羧酸的酸酐。在擠出機中的交聯(lián)反應(yīng)期間還可以存在至少一種增塑劑。適合的增塑劑，包括但不限于，水、多元醇(如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇類、丙三醇、蔗糖、麥芽糖、麥芽糖糊精、和糖醇如山梨糖醇)、脲、乳酸鈉、氨基酸、檸檬酸酯，以及它們的混合物。以所述至少一種淀粉的干重計，增塑劑的用量可以從約5重量％到約40重量％。以淀粉或淀粉與其它生物聚合物的混合物的干重計，增塑劑的總量(即水和額外的增塑劑)優(yōu)選范圍從約5重量％到約重量 50%ο當交聯(lián)反應(yīng)在擠出機中進行并且用于形成擠出物形式的交聯(lián)的生物聚合物時，所述交聯(lián)的生物聚合物可以經(jīng)粉碎或研磨，例如在擠出機外低溫研磨以形成生物聚合物顆粒。在一些實例中，所述生物聚合物顆?？梢跃哂袕募sO. Imm到約IOmm的平均粒度,包括但不限于，從約O. Imm到約5mm,或者從約O. Imm到約3mm。生物聚合物顆?？呻S后分散在溶劑中形成生物聚合物膠乳。溶劑可以包括，例如，水或者碳酸鈉稀溶液，包括例如碳酸鈉含量占溶液的約O. 09重量％到約O. 15重量％的溶液。在生物聚合物顆粒接觸溶劑之前，可以先用潤濕劑將生物聚合物顆粒潤濕。當用水作為溶劑時，生物聚合物膠乳由尺寸在從約40nm到約IOOnm范圍的水溶脹的生物聚合物顆粒組成。生物聚合物膠乳可以制備為具有至多占該生物聚合物膠乳的50重量％的生物聚合物含量，優(yōu)選約30%的生物聚合物含量。在形成生物聚合物膠乳的一個實例中，盡管不是必須的，水可以加熱到約40°C到約50°C的溫度，并且從約O. 01重量％到約O. 09重量％的碳酸鈉可以溶解在加熱后的水中以形成碳酸鈉稀溶液。該碳酸鈉稀溶液可置于均質(zhì)器中然后可以在連續(xù)均質(zhì)化過程中緩緩加入生物聚合物顆粒。該均質(zhì)器可以是，例如，轉(zhuǎn)子定子型均質(zhì)器如Silverson混合器。在另一實例中，附加在鉆床上的Cowles葉片也可以充作均質(zhì)器。混合物均質(zhì)足夠長的時間以確保生物聚合物完全分散，包括但不限于高達15分鐘或者更多的時間段。也可以使用其它的混合方式例如機械攪拌。通過這種方式可以制備生物聚合物含量占該膠乳的約I重量％到約50重量％的生物聚合物膠乳?？晒┻x擇地，可以通過將生物聚合物顆粒與溶劑例如水結(jié)合并使結(jié)合后的混合物靜置足夠長的一段時間來使生物聚合物溶解在水中。該反應(yīng)可以在任何適當?shù)臏囟认逻M行，例如從約20°C到約70°C，包括但不限于從約30°C到約50°C，和從約43°C到約47°C。在一些情況下，從約12小時到約72小時的時間段足以使生物聚合物溶解在水中而無需任何額外的鹽或機械作用。在生物聚合物顆粒先用潤濕劑潤濕后再與溶劑接觸的實例中，該潤濕劑可促進與溶劑的混合。用潤濕劑潤濕生物聚合物可包括將生物聚合物顆粒加入到潤濕劑中以首先潤濕該生物聚合物，所述潤濕劑例如丙三醇、丙二醇、1，3-丙二醇、聚乙二醇、其它適合的多羥 基化合物、以及它們的組合。該額外的步驟可以縮短顆粒在溶劑中完全分散所需的時間。所述生物聚合物膠乳可以結(jié)合到任何適合的載體中以形成本技術(shù)的頭發(fā)固定劑。適合的載體包括但不限于，凝膠組合物、泡沫、乳液和可噴涂的液體?？蓢娡康囊后w可以，例如，通過泵或噴霧器噴涂。適合的凝膠組合物載體的一個例子是水凝膠。這類凝膠可以通過將適合的膠凝劑加入到生物聚合物膠乳中來制備。適合的凝膠劑包括但不限于黃原膠、鹿角菜膠、交聯(lián)的聚丙烯酸、纖維素衍生物、以及它們的組合。頭發(fā)固定劑可以進一步包括額外的組分例如增塑劑和/或保濕劑例如丙三醇、丙二醇、丁二醇、1，3-丙二醇和類似的多元醇；防腐劑例如DMDM乙內(nèi)酰脲、苯氧乙醇、對羥基苯甲酸酯、苯甲酸鈉、山梨酸鈉或現(xiàn)有技術(shù)已知的其它防腐劑；調(diào)節(jié)劑例如季銨化合物、聚二甲基硅氧烷共聚醇、陽離子聚合物、以及它們的組合。在所述頭發(fā)固定劑中生物聚合物膠乳的存在量可從頭發(fā)固定劑的約O. I重量％到頭發(fā)固定劑的約50重量％ ;優(yōu)選從頭發(fā)固定劑的約O. 5重量％到頭發(fā)固定劑的約15重量％ ；且更優(yōu)選從頭發(fā)固定劑的約5重量％到頭發(fā)固定劑的約10重量％。在一個實例中，所述頭發(fā)固定劑包含在水凝膠載體中的約O. 5重量％到約50重量％的生物聚合物膠乳，其中該生物聚合物膠乳含有約30重量％的生物聚合物。根據(jù)本技術(shù)的生物聚合物膠乳在由溶液澆注(cast)到極性基體如紙或皮膚上時可以形成膜。本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解這些材料可以用在皮膚護理和彩色化妝品制劑中。例如，這種成膜能力可以用在皮膚護理產(chǎn)品如防曬油中，其中膜有助于防曬活性物的分布和保持。此外，該成膜能力可以用在保濕霜中，其中膜使得皮膚能夠保持水分從而減少水分流失，這能夠改善保濕霜的經(jīng)表皮水分流失(TEWL)。本技術(shù)的生物聚合物膠乳的成膜性能的應(yīng)用領(lǐng)域的另一實例是可以用在彩色化妝品中，例如指甲油?？梢允褂糜杀疚乃龅纳锞酆衔锬z乳形成的膜來形成用于粘結(jié)到指甲上和使顏料分散的載體。實施例I
測試樣品A，為本技術(shù)的發(fā)膠，其中含有水凝膠載體和含量占該頭發(fā)固定劑的約6重量％的生物聚合物，在沙龍環(huán)境中對比對照樣品B進行了測試，該對照樣品B為包含水凝膠載體和含量占頭發(fā)固定劑的約6重量％的合成聚合物的頭發(fā)固定劑。
產(chǎn)品處理方案造型師按照制造商的指導涂敷市售的洗發(fā)水、搓起泡沫(lathered)并沖洗干凈。在洗發(fā)水處理之后，造型師在評審組成員的濕頭發(fā)上涂敷市售的日常護理劑，均勻分布直至發(fā)端，在頭發(fā)上保持2分鐘后沖洗干凈。在洗凈護理劑并用毛巾擦干頭發(fā)后，造型師分開(parted)評審組成員的頭發(fā)并在一側(cè)涂敷測試樣品A而在另一側(cè)涂敷對照樣品B。測試樣品A和對照樣品B的涂敷在評審組成員頭部的左右兩側(cè)是隨機。在各側(cè)涂敷相同數(shù)量的測試樣品A和對照樣品B。經(jīng)發(fā)膠處理后的頭發(fā)按照發(fā)型進行造型。直發(fā)評審組成員在吹干后用燙發(fā)鉗或卷發(fā)器造型，而卷發(fā)/波浪發(fā)評審組成員則在吹干的同時抓揉(scrunch)造型。評審組成員的統(tǒng)計數(shù)據(jù)/發(fā)型共計12名評審組成員。全部的評審組成員都有染色的頭發(fā)。5名評審組成員為直發(fā)，其中除I人用卷發(fā)器造型外4人用燙發(fā)鉗造型，4名評審組成員具有波浪發(fā)型(抓揉造型)而3名評審組成員具有卷發(fā)(抓揉造型)。迸估在將測試產(chǎn)品涂敷到評審組成員后，造型師根據(jù)多個主觀因素對產(chǎn)品按1-5級進行評分，其中I是最差而5是最好。評審組成員也根據(jù)各種主觀因素對測試產(chǎn)品按1-5級進行評分，提供了初始評價和經(jīng)過約6-8小時的時間段后的評價。評估的結(jié)果如下文所示。發(fā)型師評價-測試樣品A對比對照樣品B
下表I中列出了發(fā)型師對測試樣品A和對照樣品B的每一產(chǎn)品屬性的評分值的平均值。依據(jù)基于95%置信區(qū)間(P < O. 05)的統(tǒng)計顯著性對平均評分值間的差異進行分析，得到以下結(jié)論
對照樣品B在硬度/硬殼/保持力方面的得分在統(tǒng)計上高于測試樣品A?！φ諛悠稡在柔軟度方面的得分在統(tǒng)計上低于測試樣品A?！φ諛悠稡和測試樣品A在全部其它屬性方面統(tǒng)計上相當；附著力不足，卷曲度/質(zhì)感，卷曲彈性/回彈，易梳理，剝落不足，卷曲不足，光澤和蓬松(Body)/量感(Volume)。表I.發(fā)型師評價
權(quán)利要求
1.頭發(fā)固定劑，其包含 由源自可再生資源的交聯(lián)的生物聚合物形成的生物聚合物膠乳；和 載體組合物。
2.權(quán)利要求I的頭發(fā)固定劑，其中所述生物聚合物源自淀粉。
3.權(quán)利要求I的頭發(fā)固定劑，其中所述生物聚合物膠乳具有占該生物聚合物膠乳的約I重量％到約50重量％的生物聚合物含量。
4.權(quán)利要求I的頭發(fā)固定劑，其中該頭發(fā)固定劑中的生物聚合物量為該頭發(fā)固定劑的約O. I重量％到該頭發(fā)固定劑的約50重量％。
5.權(quán)利要求I的頭發(fā)固定劑，其中所述載體組合物選自水凝膠、可噴涂的液體、泡沫和乳液。
6.權(quán)利要求I的頭發(fā)固定劑，進一步包括膠凝劑。
7.制備頭發(fā)固定劑的方法，其包括以下步驟 形成生物聚合物膠乳；和 將該生物聚合物膠乳結(jié)合到載體組合物中形成頭發(fā)固定劑。
8.權(quán)利要求6的方法，其中所述形成步驟包括 將碳fe納溶解在水中形成碳fe納稀溶液；和 將該碳酸鈉稀溶液與生物聚合物混合形成生物聚合物膠乳。
9.權(quán)利要求7的方法，其中所述形成步驟包括 將生物聚合物與溶劑結(jié)合；和 將結(jié)合后的生物聚合物和溶劑放置一段足夠長的時間以使該生物聚合物分散到水中形成生物聚合物膠乳。
10.權(quán)利要求7的制備頭發(fā)固定劑的方法，其中在將生物聚合物與溶劑結(jié)合之前，該方法進一步包括 先用潤濕劑潤濕該生物聚合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及頭發(fā)固定劑如定型摩絲和發(fā)膠，其可包含源自天然的可再生資源的生物聚合物。該生物聚合物可以交聯(lián)形成可結(jié)合到該頭發(fā)固定劑中的生物聚合物膠乳。
文檔編號A61K8/02GK102869340SQ201180021992
公開日2013年1月9日 申請日期2011年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者M.R.惠勒, P.奧勞斯基, M.希格拉, L.莫爾斯 申請人:霍尼韋爾國際公司