專利名稱：摻入了光催化劑的組合物和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于共價(jià)改性基底的表面特性的組合物和方法，包含具有能夠在酸或堿的存在下與基底共價(jià)連接的官能團(tuán)的活性物質(zhì)、能夠在暴露于光時(shí)生成酸或堿的光催化 劑、以及載體。
背景技術(shù)：
材料的特征可在于體特性和表面特性。材料的總體特性顯著地由材料的表面特 性和體特性來控制。材料的表面特性主要由材料的表面化學(xué)和表面結(jié)構(gòu)來控制。材料的 體特性主要由材料的體化學(xué)和體結(jié)構(gòu)來控制。有時(shí)期望為了產(chǎn)生某些表面特性而改性材 料的表面化學(xué)和/或表面結(jié)構(gòu)。此外，有時(shí)期望為了產(chǎn)生某些體特性而改性材料的體化 學(xué)和/或體結(jié)構(gòu)。表面改性通常分為兩類(1)化學(xué)上或物理上改變現(xiàn)有表面中的原子、化合 物、或分子(例如處理、蝕刻、化學(xué)改性)，或(2)用不同組成和/或結(jié)構(gòu)的材料涂覆現(xiàn) 有的表面(例如涂覆、接枝、薄膜沉積)。已公布的專利申請(qǐng)中使用的具體的表面改性方 法可以經(jīng)常地、至少部分地通過要進(jìn)行改性的材料和使用該材料進(jìn)行的施用來控制。體 改性涉及類似的考慮因素?？稍诟鞣N環(huán)境中期望通過在材料表面上的官能團(tuán)和活性物質(zhì)中的互補(bǔ)官能團(tuán)之 間形成共價(jià)鍵從而改性材料表面?？商貏e期望為了改變材料的表面特性而用活性物質(zhì)來 共價(jià)改性某些材料的表面性質(zhì)。同樣可在各種環(huán)境中期望通過一種或多種活性組分進(jìn)行反應(yīng)使得在一種或多種 活性組分之間生成共價(jià)鍵使得在材料表面上定位形成活性物質(zhì)，從而對(duì)材料的表面進(jìn)行 改性。包含共價(jià)結(jié)合在一起的活性組分的活性物質(zhì)可通過化學(xué)或物理現(xiàn)象，例如吸附、 吸收、靜電相互作用、摩擦相互作用、空間相互作用、和/或尺寸排阻效應(yīng)，來保持在 材料表面定位。另外，可在各種環(huán)境中期望通過在材料體內(nèi)以相似的方式形成活性物質(zhì) 從而改性材料體。適于表面和/或體改性的材料包括例如生理性的材料，例如毛發(fā)、皮膚、指/趾 甲(nail)、牙齒、和齒齦。表面和/或體特性的改性同樣可用于非生理性的材料，例如織 物、紙材、木材、塑料、玻璃、瓦、石材、混凝土、磚塊、其它陶瓷、鍍層的或著色的 金屬表面、鍍膜玻璃、聚合物膜和復(fù)合材料。就表面和/或體改性而言，毛發(fā)和皮膚是需要特別關(guān)注的生理性的材料。頭發(fā) 和皮膚暴露于各種化學(xué)環(huán)境和物理環(huán)境。例如，常見的毛發(fā)護(hù)理實(shí)踐通常包括洗滌、吹 干、梳理、著色、燙發(fā)、拉直、定型等中的一種或多種。這些行為反復(fù)地將毛發(fā)暴露于 機(jī)械和化學(xué)因素，這些因素可導(dǎo)致作為健康毛發(fā)特征的自然光澤和質(zhì)感的喪失。此外， 環(huán)境因素可增加這些效應(yīng)并且基本上使得毛發(fā)被風(fēng)化或受損。由于相似的機(jī)械、化學(xué)和 環(huán)境因素，皮膚同樣遭受表面損傷。對(duì)毛發(fā)和皮膚表面的急性損傷可隨著時(shí)間的推移而 不斷加強(qiáng)，從而導(dǎo)致慢性損傷。纖維表皮表面膜(“FCSM” )天然地保護(hù)毛發(fā)不受機(jī)械、化學(xué)、和環(huán)境介導(dǎo)的損傷。FCSM包含毛發(fā)纖維的最外表層并且包括蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組分。FCSM對(duì)機(jī)械、化學(xué)和環(huán)境因素起到了高耐堿性、疏水性、表面防護(hù)的屏障作用，否則所述因素將顯著 地造成毛發(fā)受損。FCSM包含表面脂質(zhì)單層，有時(shí)稱為F層，該層與重交聯(lián)的角質(zhì)蛋 白(有時(shí)稱為上表皮)的基層共價(jià)鍵和。F層主要包含脂肪酸，例如18-甲基-二十酸 (“18-MEA”)，該脂肪酸通過上表皮中的角蛋白或其它蛋白中的半胱氨酸殘基上的硫 醇基與18-MEA或其它脂肪酸上的羧基之間形成的硫酯連接基與上表皮相結(jié)合。F層為 毛發(fā)纖維提供了疏水的表面，該疏水表面部分地有利于健康毛發(fā)的發(fā)亮的光澤、如絲質(zhì) 感和光滑度。角質(zhì)層天然地保護(hù)皮膚不受機(jī)械、化學(xué)、和環(huán)境介導(dǎo)的損傷。角質(zhì)層是表皮的 最外層。角質(zhì)層包含包埋在富脂質(zhì)的間質(zhì)組織中的消耗脂質(zhì)的角質(zhì)細(xì)胞，所述間質(zhì)組織 包含角蛋白、脂肪酸和神經(jīng)酰胺。人們認(rèn)為，與毛發(fā)中的F層和上表皮的共價(jià)連結(jié)的方 式相似，角質(zhì)層的脂肪酸、神經(jīng)酰胺和其它脂質(zhì)組分通過酯和硫酯連接基而共價(jià)連結(jié)到 蛋白質(zhì)的組分。角質(zhì)層起到了防止經(jīng)皮膚的水分損失、調(diào)節(jié)經(jīng)皮膚的吸收的作用，并且 提供了保護(hù)表皮下層的生理性屏障。盡管微觀結(jié)構(gòu)存在差異，但是F層和角質(zhì)層均分別具有對(duì)毛發(fā)和皮膚相似的防 護(hù)作用。但是，機(jī)械、化學(xué)和環(huán)境因素可導(dǎo)致F層和角質(zhì)層的至少一部分的損失。例 如，在持久性毛發(fā)著色期間，過氧化氫、氨和高pH的結(jié)合可除去至少一部分的防護(hù)性F 層，使得毛發(fā)表面能夠得到附加的氧化，所述氧化可導(dǎo)致在毛發(fā)纖維中不可逆的生理化 學(xué)變化。反復(fù)的著色可導(dǎo)致F層從毛發(fā)纖維的表面上完全地消失。因此，由于當(dāng)F層 消失時(shí)角質(zhì)的上表皮暴露于表面，因此先前疏水性的毛發(fā)纖維表面可變成親水性的。因 此，毛發(fā)纖維表面的天然防護(hù)和潤(rùn)滑特性降低，并且可感覺到毛發(fā)干燥、蓬亂、卷曲、 變得難以梳理、和/或難以解除纏結(jié)、顯得暗淡和缺少色彩、具有靜電量增加、和基本 上變得更易受由于其它機(jī)械、化學(xué)和環(huán)境因素而造成的附加損傷。類似地，角質(zhì)層易受到由機(jī)械、化學(xué)和環(huán)境因素介導(dǎo)的損傷。例如，在氣候比 較冷的冬季月份中，較低的濕度、低溫和大風(fēng)可引起干燥病(皮膚干燥)，該病的特征在 于例如發(fā)紅、發(fā)癢和/或鱗屑。受損傷的皮膚基本上更容易受到進(jìn)一步的損傷，所述損 傷可使急性問題轉(zhuǎn)化為慢性病癥。對(duì)這些材料的表面部分的損傷可導(dǎo)致該材料的下面體部分的損傷。這最終可導(dǎo) 致這些材料的顯著的并且可能是無法修復(fù)的損傷。多種機(jī)械、化學(xué)和環(huán)境因素可獨(dú)自地 或共同地導(dǎo)致毛發(fā)和/或皮膚損傷。例如，過多地暴露于日光、暴露于水池水中的氯(和 市政供水中程度較少的氯)、暴露于其它形式的水污染、暴露于多種形式的大氣污染、毛 發(fā)纖維間的摩擦作用、和毛發(fā)纖維或皮膚和其它表面的摩擦作用均可導(dǎo)致毛發(fā)和皮膚損 傷。為了分別補(bǔ)償F層和角質(zhì)層的損失、以及基體的損傷，有多種方法和產(chǎn)品可用 于處理毛發(fā)和皮膚。例如，試圖通過免洗型和洗去型毛發(fā)調(diào)理劑在毛發(fā)纖維表面沉積多 種活性物質(zhì)來補(bǔ)償F層的損失。調(diào)理劑可包括多種活性物質(zhì)，例如潤(rùn)膚劑、濕潤(rùn)劑、重 塑劑(例如旨在滲入毛發(fā)并通過交聯(lián)來強(qiáng)化其體結(jié)構(gòu)的水解蛋白質(zhì)或肽和游離氨基酸)、 pH調(diào)節(jié)劑、抗纏結(jié)劑、熱保護(hù)劑(例如吸熱聚合物)、增光劑(例如硅氧烷，例如聚二甲 基硅氧烷或換甲基硅酮)、精油和脂肪酸(例如皮脂替代品)、表面活性劑(例如具有疏水性和陽離子官能團(tuán)的結(jié)構(gòu))、和/或潤(rùn)滑劑(例如泛醇)。此外，毛發(fā)調(diào)理劑可包括多 價(jià)螯合劑/螯合劑、防靜電劑、流變改性劑、乳化劑、手感劑(feel agent)、填充劑和/或 防腐劑。試圖通過皮膚保濕劑以類似的方式在表皮表面上沉積多種活性物質(zhì)來補(bǔ)償角質(zhì) 層的損失。其它種類的皮膚保護(hù)劑和治療劑沉積活性物質(zhì)，所述活性物質(zhì)被吸收到皮膚 的下層中，從而保護(hù)和/或修復(fù)體損傷。 毛發(fā)調(diào)理劑和皮膚保濕劑通過在毛發(fā)纖維或皮膚的表面上沉積疏水的活性物質(zhì) (例如凡士林、二甲基硅氧烷、脂肪醇、脂肪酸、和/或疏水季銨鹽)來起作用。通過物 理的或生物化學(xué)的方法，例如吸收、吸附、氫鍵、離子鍵、其它靜電作用、和/或其它 瞬時(shí)非共價(jià)締合，將所述活性物質(zhì)以其活性狀態(tài)沉積并且粘附到該表面上。因此，由于 與毛發(fā)纖維或皮膚表面的瞬時(shí)非共價(jià)締合，這些組合物可具有基本上有限的活性壽命， 這是因?yàn)樗鼈兛稍谄匠５娜粘；顒?dòng)期間由于相互作用，例如洗滌、漂洗、或其它機(jī)械、 化學(xué)或環(huán)境作用，而從毛發(fā)或皮膚表面上去除。因此，仍然需要用于分別補(bǔ)償毛發(fā)纖維和皮膚上的F層和角質(zhì)層損失從而提供 更耐用的調(diào)理和防護(hù)有益效果的組合物和方法。這種方法的一個(gè)實(shí)例是對(duì)受損毛發(fā)和皮 膚表面特性進(jìn)行的共價(jià)改性。對(duì)這些材料的保護(hù)、修復(fù)和/或強(qiáng)化同樣存在需求。有前 途的方法是，通過使一種或多種活性組分進(jìn)行反應(yīng)以在一種或多種活性組分之間建立共 價(jià)鍵，在材料表面上定位形成活性物質(zhì)從而改性材料表面和通過以相近的方式在材料體 內(nèi)形成活性物質(zhì)從而改性材料體。各種非生理性的材料同樣可從它們表面特性的共價(jià)改性中獲益。例如，棉類織 物是天然親水性的?？善谕ㄟ^共價(jià)鏈接疏水活性物質(zhì)來改性棉類織物的表面特性。以 這種方式可提高棉類織物的拒水性。此外，可通過使一種或多種活性組分進(jìn)行反應(yīng)來在 一種或多種活性組分之間建立共價(jià)鍵來在織物纖維表面上定位形成活性物質(zhì)和通過在織 物體內(nèi)定位形成活性物質(zhì)來改性棉類織物的表面和/或體特性。同樣可按照表面和/或 體改性來控制的另外的織物包括例如聚酯、滌棉、絲綢、纖維素衍生材料(如人造絲)、 和羊毛。該方法同樣可用于共價(jià)改性多種另外的材料，例如織物、紙材、木材、塑料、 玻璃、瓦、石材、混凝土、磚塊、其它陶瓷、鍍層的或著色的金屬表面、鍍膜玻璃、聚 合物膜和復(fù)合材料。例如，當(dāng)將水與玻璃接觸放置時(shí)，可形成趨于粘附到玻璃表面的小 滴。因此，可期望通過共價(jià)鏈接疏水活性物質(zhì)來改性玻璃材料的表面特性。以這種方式 可提高玻璃的拒水性，使得除水能力得到改善。作為另一種選擇，親水性活性物質(zhì)的共 價(jià)連接可建立水布效應(yīng)，從而減少小滴形成和霧化。例如，瓷磚同樣可從通過疏水活性物質(zhì)的共價(jià)連接來進(jìn)行的表面改性中獲益。 清潔過的和干燥過的瓷磚可表現(xiàn)出水漬，特別是在水中溶解的礦物質(zhì)含量更高的地區(qū)更 是如此。例如，疏水性活性物質(zhì)的連接可降低瓷磚的干燥時(shí)間并且減少水漬。因此，除了生理性的材料外，對(duì)于多種材料的表面和/或體特性改性的組合物 和方法也存在著需求。發(fā)明概述一種個(gè)人護(hù)理組合物，所述組合物包含具有一個(gè)或多個(gè)能夠在酸或堿的存在下 與一個(gè)或多個(gè)互補(bǔ)的官能團(tuán)共價(jià)連接的官能團(tuán)的活性物質(zhì)；能夠在暴露于光時(shí)生成酸或堿的光催化劑；以及生理學(xué)上可接受的載體，所述載體用于分散或溶解所述活性物質(zhì)和 光催化劑以將所述組合物施用到基底上；并且其中所述載體是生理學(xué)上可接受的載體， 并且所述基底選自由下列組成的組毛發(fā)、皮膚、指/趾甲、牙齒以及它們的組合。一種處理基底的方法，所述方法包括向基底上施用至少一種活性物質(zhì)，所述活 性物質(zhì)具有一種或多種官能團(tuán)，并且所述基底具有一種或多種互補(bǔ)官能團(tuán)；將至少一種 能夠在暴露于光時(shí)生成酸或堿的光催化劑施用到基底上；和使所述光催化劑和至少一種 活性物質(zhì)暴露于光，從而在至少一種活性物質(zhì)的一種或多種官能團(tuán)和試劑之間形成共價(jià) 連接，所述試劑選自選自由下列組成的組第二活性物質(zhì)、基底和它們的組合。附圖概述可通過如下


為參考對(duì)本文所述的各種實(shí)施方案進(jìn)行理解。圖1為包含通過硫酯鍵與18-MEA鍵合的角質(zhì)上表皮部分的毛發(fā)纖維的FCSM受 到的損傷示意圖。圖2為本文所述的使用活性組分和光催化劑用于處理生理性基底(例如毛發(fā))的 組合物和方法的非限制性實(shí)施方案的示意圖。圖3和3A為本文所述的用于處理生理性基底(例如毛發(fā))的使用活性組分和光 催化劑的組合物和方法的非限制性實(shí)施方案的示意圖。圖4為本文所述的用于處理生理性基底(例如織物)的使用活性組分和光催化劑 的組合物和方法的非限制性實(shí)施方案的示意圖。圖5為本文所述的共價(jià)改性基底的組合物和方法的作用機(jī)制的一個(gè)非限制性實(shí) 施方案的示意圖。圖6為本文所述的用能夠形成第二活性物質(zhì)的活性物質(zhì)處理多孔基底的組合物 和方法的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的示意圖。圖7為本文出現(xiàn)的各種實(shí)施例的接觸角測(cè)量和各種性質(zhì)毛發(fā)的對(duì)比圖。發(fā)明詳述說明書以具體指出并且清楚地要求了本發(fā)明的保護(hù)范圍的權(quán)利要求結(jié)束；據(jù)信 將從以下對(duì)各種非限制性實(shí)施方案的說明中更好地理解本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)了解的是，為了清楚的目的，已經(jīng)對(duì)各種實(shí)施方案的特定說明進(jìn)行了簡(jiǎn) 化，僅示出了那些與清楚理解本發(fā)明相關(guān)的要素和/或特征，而除去了其它要素和/或 特征?？紤]到當(dāng)前對(duì)本發(fā)明各種非限制性實(shí)施方案的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn) 識(shí)到，可以為了實(shí)施本發(fā)明而預(yù)期其它要素和/或特征。但是，因?yàn)榭紤]到當(dāng)前對(duì)本發(fā) 明各種實(shí)施方案的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地確定這些其它要素和/或特 征，并且這些其它要素和/或特征對(duì)于完整地理解本發(fā)明而言不是必需的，所以本文沒 有提供對(duì)這些要素和/或特征的討論。同樣地，應(yīng)當(dāng)了解，本文示出的說明書對(duì)于本發(fā) 明而言僅僅是示例性的，并且并非旨在限制權(quán)利要求的范圍。除非另有明確指定，除了本文的實(shí)施例外， 說明書和所附的權(quán)利要求中的數(shù)值 范圍、數(shù)量、數(shù)值、和百分比，例如用于物質(zhì)的數(shù)量、元素含量、反應(yīng)的時(shí)間和溫度、 數(shù)量比、和其它可理解為如同開頭具有詞“約” 一樣，即使術(shù)語“約”可沒有明確地與 數(shù)值、數(shù)量、或范圍一起出現(xiàn)。因此，除非有相反的指示，說明書和權(quán)利要求中示出的 數(shù)值參數(shù)為近似值，其可根據(jù)預(yù)期要通過本發(fā)明獲得的性質(zhì)進(jìn)行變化。
至少，每個(gè)數(shù)值參數(shù)不是為了將等同原則下的施用限制在權(quán)利要求的范圍，其 至少應(yīng)當(dāng)按照據(jù)所述的有效位數(shù)的數(shù)字并通過應(yīng)用普通的四舍五入技術(shù)進(jìn)行解釋。雖然 示出了本 發(fā)明寬范圍的數(shù)值范圍和參數(shù)是近似值，但是具體實(shí)施例示出的數(shù)值是盡可能 精確地描述的。但是，任何數(shù)值必然固有地包含由其以下相應(yīng)的試驗(yàn)測(cè)量中存在的偏差 而產(chǎn)生的誤差。此外，當(dāng)本文中示出數(shù)值范圍時(shí)，這些范圍包括所列舉的范圍端點(diǎn)的端 值在內(nèi)(即，可使用端點(diǎn)值)。同樣應(yīng)當(dāng)理解，本文列舉的任何數(shù)值范圍旨在包括其中包 含的亞范圍。例如，范圍“1至10”旨在包括全部介于(和包括)列舉的最小值1和列 舉的最大值10之間，S卩，具有最小值等于或大于1并且最大值等于或小于10的亞范圍。所引用的全部專利、出版物、或公開的其它材料的全文以引用的方式并入本 文。以引用的方式并入本文的任何專利、出版物、或其它公開的材料的全文或部分在本 文中并入的范圍僅為所并入的不與本公開內(nèi)容中現(xiàn)有的定義、陳述、或其它公開的材料 相抵觸的材料。同樣地，用本文清楚示出的公開內(nèi)容代替任何以引用方式并入本文的相 抵觸的材料。任何所述以引用方式并入本文但是與本文示出的現(xiàn)有定義、陳述、或其它 公開的材料相抵觸的材料、或它們的部分將僅在所并入的材料與現(xiàn)有的公開材料之間不 存在抵觸的范圍內(nèi)并入。本文所用的冠詞“一個(gè)”、“一種”及“所述”表示一種或多種(即至少一種) 冠詞的語法體。以舉例的方式來講，“組分”表示“一種或多種組分”，因此可能預(yù)期 并且可以采用或使用多種組分。除非另有說明，所有的百分比、份數(shù)和比例均以本發(fā)明的組合物的總重量計(jì)。 有關(guān)所列成分的所有重量均基于活性物質(zhì)的含量，因此除非另外指明，不包括可能包括 在市售原料中的溶劑或副產(chǎn)物。如本文所用的術(shù)語“官能團(tuán)”表示至少部分地定義了特定化合物族的結(jié)構(gòu)并且 決定了其性質(zhì)的原子或締合原子組成的基團(tuán)。官能團(tuán)可為在分子或材料上或其內(nèi)部的區(qū) 域，所述區(qū)域是與分子或材料的其它區(qū)域相比具有特定化學(xué)反應(yīng)性的位點(diǎn)。官能團(tuán)一般 具有特有的性質(zhì)并且可以部分地控制整體分子的反應(yīng)性。官能團(tuán)包括但不限于羥基、硫 醇基、羰基、羧基、磺酸基、硫基、醚基、鹵原子、氨基、氰基、硝基等。一般根據(jù)官 能團(tuán)進(jìn)行分類(結(jié)構(gòu)上和/或功能上)的化合物包括但不限于例如烷烴、烯烴、炔烴、 芳香烴化合物、鹵化物、醇、醚、酯、胺、亞胺，酰亞胺、羧酸、酰胺、酰鹵、酸酐、 腈、酮、醛、碳酸鹽、過氧化物、氫過氧化物、碳水化合物、縮醛、環(huán)氧化物、磺酸、 磺酸酯、硫化物、亞砜、硫醚、硫氰酸酯、二硫化物、膦酸、磷酸酯、膦、疊氮化合 物、偶氮化合物、硝基化合物、硝酸鹽、腈、亞硝酸鹽、亞硝基化合物、硫醇、氰酸酯 及異氰酸酯。本文所用的術(shù)語“活性物質(zhì)”、“活性組分”、“活性化合物”以及這些術(shù)語
的組合和改性表示施用于基底來改性基底材料的表面和/或體特性的物質(zhì)。這些術(shù)語可 交換使用?；妆砻嫣匦钥砂ɡ绫砻媸杷?親水性、親油性/疏油性、顏色、光 學(xué)特性、吸收率、吸附率、鍵合能力、亮度、晦暗度、摩擦阻力、耐污性、表面質(zhì)感、 氣味、耐洗性、可潤(rùn)濕性、彈性、塑性、和硬度?；左w特性可包括例如拉伸強(qiáng)度、剛 度、吸收率、彈性、塑性、和生物活性?；钚晕镔|(zhì)可包括具有一個(gè)或多個(gè)能夠在酸或堿的存在下與基底表面或體內(nèi)部中存在的一個(gè)或多個(gè)互補(bǔ)官能團(tuán)共價(jià)連接的官能團(tuán)的化合物?；钚晕镔|(zhì)可包括能夠在酸或 堿的存在下在分子之間形成共價(jià)鍵的化合物，例如能夠進(jìn)行酸或堿催化的聚合的單體。 “美容活性物質(zhì)”為適用于個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品、不具有不適當(dāng)?shù)亩拘?、不相容性、不穩(wěn)定 性、變應(yīng)性反應(yīng)等的活性物質(zhì)。如本文所用的術(shù)語“單體”表示可與其它單體(可具有相同或不同的化學(xué)結(jié)構(gòu)) 共價(jià)鍵合從而形成聚合物或共聚物的化合物。如本文所用的術(shù)語“聚合物”(和“共聚 物”)表示包含多個(gè)單體的化合物。因此，如本文所用的術(shù)語聚合物包括二聚體、三聚 體、低聚物等。如本文對(duì)基底所用的術(shù)語“改性”或“官能化”是指(1)將活性組分共價(jià)連結(jié) 到基底表面，(2)將活性組分共價(jià)連結(jié)到基底材料體內(nèi)部的物質(zhì)，(3)在兩種或更多種活 性組分(其可為相同的或不同的化學(xué)結(jié)構(gòu))之間形成共價(jià)鍵，其中所得的第二活性物質(zhì)定 位于基底表面，和/或(4)在兩種或更多種活性物質(zhì)(其可為相同的或不同的化學(xué)基團(tuán)) 之間形成共價(jià)鍵，其中所述活性物質(zhì)存在于基底體的內(nèi)部。本文所用術(shù)語“適于涂敷到人的毛發(fā)上”和“適于涂敷到人的皮膚上”表 示 所描述的組合物或它們的組分適用于和人類毛發(fā)、頭皮和皮膚接觸，而沒有不適當(dāng)?shù)亩?性、不相容性、不穩(wěn)定性、變應(yīng)性反應(yīng)，等等。本文所用術(shù)語“洗滌劑”表示用于清潔毛發(fā)或皮膚，包括頭皮、面部和身體的 組合物。因此，術(shù)語“洗滌劑”包括但不限于常規(guī)理解的例如洗發(fā)劑、沐浴劑、洗面 齊U、或其它的表面洗滌組合物。此外，術(shù)語“洗滌劑”包括用于人和/或動(dòng)物的組合 物。如本文所用的術(shù)語“調(diào)理劑”表示為了向毛發(fā)和/或皮膚提供防護(hù)，使其不受 導(dǎo)致毛發(fā)或皮膚損傷或風(fēng)化的機(jī)械、化學(xué)和/或環(huán)境因素影響，和/或減輕這些損傷特征 的用于毛發(fā)或皮膚，包括頭皮、臉和身體的組合物。因此，術(shù)語“調(diào)理劑”包括但不限 于常規(guī)理解的例如毛發(fā)調(diào)理劑(免洗型和/或洗去型)、皮膚洗劑、或面部保濕劑。此 夕卜，術(shù)語“調(diào)理劑”包括用于人和/或動(dòng)物的組合物。如本文所用的術(shù)語“個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品”表示以下產(chǎn)品例如唇膏、睫毛膏、胭 月旨、粉底、腮紅、眼線筆、唇線筆、唇彩、其它化妝品、撲面粉、爽身粉、防曬劑、防 曬乳、指/趾甲油、摩絲、發(fā)膠、定型凝膠、指/趾甲調(diào)理劑、沐浴凝膠、淋浴凝膠、沐 浴露、洗面劑、洗發(fā)劑、毛發(fā)調(diào)理劑(免洗型和沖洗型)、營(yíng)養(yǎng)發(fā)水、毛發(fā)染料、毛發(fā)著 色產(chǎn)品、亮發(fā)產(chǎn)品、護(hù)發(fā)素、毛發(fā)抗毛躁產(chǎn)品、發(fā)梢分叉端修復(fù)產(chǎn)品、潤(rùn)唇膏、皮膚調(diào) 理劑、冷霜、保濕劑、身體噴霧劑、肥皂、身體磨砂劑、去角質(zhì)劑、收斂劑、緊膚水、 脫毛劑、燙發(fā)液、去頭屑制劑、止汗劑組合物、除臭劑、剃須產(chǎn)品、剃須前產(chǎn)品、剃須 后產(chǎn)品、清潔劑、皮膚凝膠、沖洗劑、牙膏、漱口水、或口腔護(hù)理?xiàng)l。如本文所用的術(shù)語“消費(fèi)品護(hù)理產(chǎn)品”表示以下產(chǎn)品例如軟表面清潔劑、 硬表面清潔劑、玻璃清潔劑、瓷磚清潔劑、抽水馬桶清潔劑、木材清潔劑、多表面清潔 齊 、表面消毒劑、盤碟洗滌組合物、衣服洗滌劑、織物調(diào)理劑、織物染料、表面保護(hù) 齊U、表面消毒劑、機(jī)動(dòng)車表面處理劑等。消費(fèi)品護(hù)理產(chǎn)品可為液體、凝膠、懸浮液、粉 末等的形式。消費(fèi)品護(hù)理產(chǎn)品同樣可用于家庭或家用護(hù)理以及專業(yè)的、商業(yè)的和/或工 業(yè)的用途。
本文所述的組合物和方法的一個(gè)目的是通過將活性物質(zhì)共價(jià)連結(jié)到基底表面來 改性基底的表面和/或體特性。本文所述的組合物和方法的另一個(gè)目的是通過用能夠與 其自身進(jìn)行反應(yīng)在兩個(gè)或更多個(gè)活性化合物分子之間形成共價(jià)鍵從而形成第二活性物質(zhì) 的活性化合物處理基底來改性基底的表面和/或體特性。本文所述的組合物和方法的另 一個(gè)目的是通過將活性物質(zhì)共價(jià)連結(jié)到基底表面來將基底表面官能化。為了實(shí)現(xiàn)有效的 處理，偶爾可以期望先將分子中包含多種相近官能團(tuán)的物質(zhì)連結(jié)到基底上，然后再進(jìn)行 以下步驟通過與在先連接的材料進(jìn)行反應(yīng)將另一種材料/有益劑進(jìn)行連接。如果基底 僅包含有限密度的能夠與有益劑反應(yīng)形成化學(xué)鍵的官能團(tuán)，則該方法是特別有用的。例 如，先將蘋果酸(2-羥基-1，4-二丁酸)連結(jié)到基底上可將基底對(duì)隨后的活性物質(zhì)連接 的反應(yīng)性提高二倍。本文所述的組合物和方法的另一個(gè)目的是這種改性/官能化的方式 容易服從衛(wèi)生和安全規(guī)定并且可以容易地在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品和/或消費(fèi)品護(hù)理產(chǎn)品空間中 實(shí)施。一般來講，各種實(shí)施方案涉及到處理基底的組合物和方法。如本文所用的術(shù)語 “基底”表示任何可用于使用本文所述的組合物和方法處理表面和/或體的材料，包括但
不限于生理性的材料，例如毛發(fā)纖維、皮膚、指/趾甲、齒齦、和牙齒?；滓部杀硎?非生理性的材料，例如織物、紙材、木材、塑料、玻璃、瓦、石材、混凝土、磚塊、其 它陶瓷、鍍層的或著色的金屬表面、鍍膜玻璃、聚合物膜、和復(fù)合材料?；滓部砂?已被預(yù)先修飾的表面，例如涂覆的表面(例如涂漆的或著色的)或?qū)訝畋砻?。術(shù)語“基 底”和“材料”可在以本文所述的組合物和方法修飾的基底的范圍內(nèi)互換使用。在各種實(shí)施方案中，本文所述的組合物包括能夠在酸或堿的存在下改性基底的 活性組分、能夠在暴露于光時(shí)生成酸或堿的光催化劑、以及適宜的載體，所述載體任選 地為生理學(xué)上可接受的載體。在各種實(shí)施方案中，本文所述的組合物也可包含一種或多 種任選的組分，包括表面活性劑、乳化劑、氧化劑、還原劑、pH調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)膚劑、濕潤(rùn) 齊U、蛋白質(zhì)、肽、氨基酸、聚合物添加劑、增光劑、精油和/或脂肪酸、潤(rùn)滑劑、多價(jià) 螯合劑/螯合劑、防靜電劑、流變改性劑、手感劑、填充劑、防腐劑、香料、其它功能 性成分、或它們的組合。 在各種實(shí)施方案中，本文所述的方法包括通過在活性組分和/或基底之間形成 一個(gè)或多個(gè)共價(jià)鍵來處理基底，其中所述共價(jià)鍵是在由暴露于光的光催化劑生成的酸或 堿的存在下形成的。在各種實(shí)施方案中，本文所述的方法包括通過在兩個(gè)或更多個(gè)活性 組分分子之間形成一個(gè)或多個(gè)共價(jià)鍵來處理基底，其中所述共價(jià)鍵是在由暴露于光的光 催化劑生成的酸或堿的存在下形成的并且所述活性物質(zhì)定位于基底的表面和/或體。如 本文所用的術(shù)語“分子”表示通過化學(xué)鍵一起保持一定排列的至少兩個(gè)原子組成的足夠 穩(wěn)定的基團(tuán)。因此，術(shù)語分子包括但不限于中性的分子化合物、多原子離子、基物質(zhì)、 生物分子、單體、二聚體、三聚體、低聚物、聚合物等。在各種實(shí)施方案中，本發(fā)明所述的方法包括通過以下方法處理基底制備化合 物并將化合物共價(jià)鍵合到基底上、或通過在原位提供基底、提供一種或多種試劑、提供 光催化劑并在所述基底和所述一種或多種試劑的存在下使所述光催化劑暴露于光，從而 在基底表面上或基底體內(nèi)部的化合物之間形成共價(jià)鍵，其中所述光催化劑生成酸或堿， 該酸或堿催化了一種或多種試劑之間的反應(yīng)和/或一種或多種試劑與基底的反應(yīng)，并且其中所述反應(yīng)性成了共價(jià)鍵。在各種實(shí)施方案中，本文所述的方法包括提供了包括基 底、能夠在酸或堿的存在下改性基底的活性組分、和在暴露于光時(shí)能夠生成酸或堿的光 催化劑的體系，然后將該體系暴露于光。一般來講，例如在基底例如毛發(fā)和皮膚上的活性組分的共價(jià)連接往往很難實(shí) 現(xiàn)。當(dāng)有水存在時(shí)更是如此，水可以在基底官能化發(fā)生之前迅速地降解反應(yīng)性部分。此 夕卜，已知含水的介質(zhì)化學(xué)上有利于水解和氧化反應(yīng)，所述反應(yīng)可與活性組分與基底的共 價(jià)連接相競(jìng)爭(zhēng)。這可能導(dǎo)致特殊的問題，例如在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品中經(jīng)常將水用作生理學(xué)上 可接受的載體。消費(fèi)品護(hù)理產(chǎn)品往往也以各種容量使用水，最顯著的是用水作為溶劑。此外，基底例如毛發(fā)、皮膚、織物、玻璃和陶瓷的表面上可特別地不包含易與 活性組分反應(yīng)形成共價(jià)鍵的反應(yīng)性化學(xué)官能團(tuán)。這種基底的表面反應(yīng)性相對(duì)低，可導(dǎo)致 涂敷和沖洗環(huán)境(例如用洗發(fā)劑洗發(fā)和調(diào)理毛發(fā)、淋洗皮膚、洗滌織物、或清潔硬表面) 的實(shí)際時(shí)間架構(gòu)外的反應(yīng)體系。此外，關(guān)于產(chǎn)品安全和環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)格的規(guī)章要求提高 了提供通過活性組分的共價(jià)連接來處理基底，例如毛發(fā)、皮膚、織物、玻璃或陶瓷組合 物和方法的挑戰(zhàn)性。
但是，本文所述的各種組合物和方法的實(shí)施方案集中到了光催化劑技術(shù)上，所 述技術(shù)允許在基底材料的表面上或體內(nèi)部原位使用光來促進(jìn)反應(yīng)，例如活性組分與基底 的共價(jià)連接或兩種或更多種活性組分之間的共價(jià)鍵的形成。例如，為了補(bǔ)充和/或增強(qiáng) 這些基底正常的疏水性，可使用各種實(shí)施方案來促進(jìn)長(zhǎng)鏈烷基與受損的親水性毛發(fā)和/ 或皮膚的共價(jià)連接。此外，例如可使用各種實(shí)施方案來促進(jìn)活性物質(zhì)與織物或硬表面的 共價(jià)連接。此外，例如為了改性材料的表面和/或體特性，可使用各種實(shí)施方案來將聚 合單體定位于基底材料的表面上和/或體內(nèi)部。在各種實(shí)施方案中，共價(jià)連接可得到對(duì)具有受損毛發(fā)和/或皮膚的個(gè)體的多種 實(shí)質(zhì)性的有益效果。例如，毛發(fā)調(diào)理的有益效果可特別地包括改善手感、降低摩擦、更 容易梳/刷、減少干燥、提高光滑度、降低卷曲的狀態(tài)、提高光澤、降低靜電含量、和 提高對(duì)于由機(jī)械、化學(xué)和環(huán)境因素造成的損傷的防護(hù)。皮膚調(diào)理的有益效果可特別地包 括減少干燥、減少發(fā)紅、減少發(fā)癢、減少片狀剝落、和提高質(zhì)感和光滑度。其中至少一 些有益效果可通過經(jīng)共價(jià)連接的表面改性所得的活性物質(zhì)的提高的或有針對(duì)性的沉積來 賦予。本文所述的組合物和方法所賦予的有益效果潛在地是更持久的，這是由于采用了 不易變的共價(jià)鍵，對(duì)于活性組分在毛發(fā)和/或皮膚上的沉積或涂敷而言，相對(duì)于現(xiàn)有的 調(diào)理劑中采用的吸收、吸附、氫鍵、離子鍵、其它靜電作用、和/或其它瞬時(shí)非共價(jià)締 合，所述共價(jià)鍵一般更強(qiáng)并且更穩(wěn)定。這基本上可減少現(xiàn)有調(diào)理劑中遇到的涂敷和再涂 敷的頻率。本文所述的組合物和方法的各種實(shí)施方案可提供活性組分和基底的共價(jià)連接， 所述連接可描述為修復(fù)和/或加強(qiáng)例如毛發(fā)F層或皮膚角質(zhì)層的方法。在毛發(fā)的范圍內(nèi) 并且不受理論的約束或限制，如圖1所示，通過由各種機(jī)械、化學(xué)、和/或環(huán)境因素介導(dǎo) 的過程可將原始頭發(fā)的F層從毛發(fā)纖維上剝離。這些過程可包括例如在持久性毛發(fā)著色 和持久性燙發(fā)過程期間通常遇到的氧化反應(yīng)和水解反應(yīng)。圖1為包含通過18-MEA上的羧基和上表皮中的角蛋白的半胱氨酸殘基上的硫醇 基之間的硫酯鍵與18-MEA鍵合的角質(zhì)上表皮部分的毛發(fā)纖維的FCSM示意圖。水解和/或氧化過程(例如，由于在持久性毛發(fā)著色和持久性燙發(fā)過程期間通常遇到過氧化氫、 氨和高pH的結(jié)合)，以及其它機(jī)械、化學(xué)和環(huán)境因素可通過使半胱氨酸-類酯的硫酯鍵 斷裂從而至少除去一部分的F層，剩下包含半胱氨酸殘基上的磺酸基的暴露在外的上表 皮。
上表皮表面上的半胱氨酸殘基上的陰離子磺酸基再現(xiàn)了任何親水性的受損毛發(fā) 纖維的表面，所述親水性可導(dǎo)致受損毛發(fā)具有不可取的性質(zhì)。此外，已注意到，毛發(fā)纖 維的親水性越強(qiáng)(因此損傷越大)，現(xiàn)有疏水性調(diào)理活性物質(zhì)(例如二甲基硅氧烷、脂肪 醇和酸、和季銨鹽)通過非共價(jià)作用和締合的沉積就越差。因此，本文所述的組合物和 方法提供了處理這種受損基底的引人注意的方法。
圖2為本文所述的用于處理生理性基底的組合物和方法的非限制性實(shí)施方案的 示意圖。在包含表面磺酸基和羧基的基底的存在下，提供了包含具有羥基(R-OH)的活 性組分和暴露于光能夠生成酸或堿的光催化劑的組合物。將光催化劑暴露于光，使得光 催化劑產(chǎn)生酸或堿。酸或堿催化了活性物質(zhì)上的羥基和基底上的羧基之間的共價(jià)酯鍵的 形成。
圖3和圖3A —起示意性地示出了用于處理基底的本文所述的組合物和方法的一 個(gè)非限制性實(shí)施方案。圖中顯示了包含類酯層(F層)和蛋白質(zhì)層(上表皮)的毛發(fā)纖維的 部分。所述蛋白質(zhì)層包含結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)，例如在半胱氨酸殘基之間具有二硫鍵的角蛋白。 可用還原劑處理毛發(fā)從而斷裂二硫鍵并且形成相應(yīng)的硫醇基?？捎没钚越M分進(jìn)一步處理 毛發(fā)，所述活性組分包含一種或多種能夠在一種或多種活性組分化合物之間和/或一種 或多種活性組分化合物與硫醇基之間反應(yīng)形成共價(jià)鍵的化合物。毛發(fā)纖維還用光催化劑 進(jìn)行處理。所述一種或多種活性組分和光催化劑滲入到所述毛發(fā)纖維基底的表面內(nèi)。將 用一種或多種活性組分和光催化劑處理的毛發(fā)纖維基底暴露于適宜波長(zhǎng)的光，使得所述 光催化劑活化并催化毛發(fā)纖維基底內(nèi)的一種或多種活性組分與硫醇基之間的反應(yīng)。
在各種實(shí)施方案中，所述活性組分可為一種或多種在酸或堿存在下能夠聚合的 單體。用包含光催化劑和單體的組合物處理所述毛發(fā)纖維，所述單體至少一部分深入到 纖維中。在暴露于光后，光催化劑活化從而生成酸或堿，催化了單體的聚合，從而原位 形成了聚合物，所述聚合物任選地通過在硫醇基和聚合物之間形成的共價(jià)鍵與毛發(fā)纖維 相連接。
在其它實(shí)施方案中(未示出)，所述聚合物不與毛發(fā)纖維共價(jià)連接。例如，可將 原位形成的聚合物物理固定在毛發(fā)纖維的表面上或毛發(fā)纖維中的細(xì)孔內(nèi)。也可通過與基 底表面和/或體的物理的和/或化學(xué)的作用，例如吸附、吸收、靜電作用、摩擦作用、空 間作用、和/或尺寸排阻效應(yīng)，使原位形成的聚合物與毛發(fā)纖維締合。
在各種實(shí)施方案中，所述單體可為苯乙烯或苯乙烯衍生物，例如α-甲基苯乙 烯。所述單體也可包括不同單體的混合物，使得在原位進(jìn)行聚合(在基底的表面上和/ 或體內(nèi)部)制備共聚物。
圖4為本文所述的用于處理生理性基底的組合物和方法的非限制性實(shí)施方案的 示意圖。在包含表面羥基的基底的存在下，提供了包含具有羧基的活性組分和暴露于 光能夠生成酸或堿的光催化劑的組合物。將光催化劑暴露于光，使得光催化劑產(chǎn)生酸或 堿。酸或堿催化了活性物質(zhì)上的羥基和基底上的羧基之間的共價(jià)酯鍵的形成。12
在本文所述的組合物和方法的各種實(shí)施方案中，光催化劑可為在暴露于光時(shí)質(zhì) 子化的光致酸(photoacid)。質(zhì)子(所述質(zhì)子可為溶劑化物，例如為水和氫離子的形式) 可催化通過例如酯化反應(yīng)或硫酯化反應(yīng)的共價(jià)鍵的形成。在本文所述的組合物和方法的 各種實(shí)施方案中，光催化劑可為在暴露于光時(shí)生成氫氧根陰離子的光致堿(photobase)。 氫氧根陰離子可催化通過例如酯化反應(yīng)或硫酯化反應(yīng)的共價(jià)鍵的形成。在各種實(shí)施方 案中，光致酸或光致堿的作用機(jī)理不僅限于阿侖尼烏斯(Arrhenius)類或布忍斯特-羅瑞 (Bransted-Lowry)類酸或堿體系，而且也包括暴露于光催化活化的路易斯(Lewis)類酸 或堿。本文所述的組合物和方法不限于上下文中。
酯化反應(yīng)一般是可逆的。在相對(duì)中性的介質(zhì)例如水中，酯化反應(yīng)在熱力學(xué)上 可不利于酯鍵和水的形成，這與酯鍵水解為相應(yīng)的含羥基和羧基結(jié)構(gòu)的逆反應(yīng)是相對(duì)立 的。硫酯化體系一般表現(xiàn)為類似的方式。因此，現(xiàn)有體系例如現(xiàn)有調(diào)理劑中的活性組分 和基底之間共價(jià)鍵的形成在處理基底例如毛發(fā)或皮膚的范圍內(nèi)是不可行的。
此外，在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品的范圍內(nèi)，酸或堿催化的酯化或硫酯化反應(yīng)一般是不可 行的，這是因?yàn)樵诓痪哂休^高或較低的pH的基底的表面上或體內(nèi)部難以生成足夠濃度的 酸或堿。一般不宜使用具有較高或較低pH的產(chǎn)品，這是因?yàn)檫@種酸性和苛性物質(zhì)在生理 學(xué)上可能是不可接受的。
本文所述的組合物和方法克服了這些限制。光催化劑的使用使得所述催化劑和 活性組分在基底表面或基底材料體內(nèi)部協(xié)同定位。然而，所述光催化劑直到暴露于光才 活化。例如，當(dāng)暴露于適宜波長(zhǎng)的光時(shí)，光致酸催化劑表現(xiàn)出pKa增大。例如，當(dāng)暴露 于適宜波長(zhǎng)的光時(shí)，光致堿催化劑可表現(xiàn)出pKb增大。例如，暴露于光時(shí)相應(yīng)的酸或堿 強(qiáng)度的增大導(dǎo)致基底表面的質(zhì)子或氫氧根濃度定域的升高，這有利于迅速的酯化作用或 硫酯化作用。此外，因?yàn)橘|(zhì)子或氫氧根的濃度短時(shí)間內(nèi)在基底表面定位(在擴(kuò)散至周圍 的介質(zhì)之前)，所以在所用的光催化劑量下，體pH基本上不受光催化反應(yīng)的影響并且可 仍然接近中性。這有利于例如在個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品和各種消費(fèi)品護(hù)理產(chǎn)品應(yīng)用中的生理性施 用。此外，在共價(jià)鍵易受到高pH或低pH的情況下的步驟期間，酸性或堿性催化作用的 瞬時(shí)定位的性質(zhì)也有利于所形成的共價(jià)鍵的穩(wěn)定性。
因此，本文所述的組合物和方法的各種實(shí)施方案中，在活性組分和基底之間形 成酯或硫酯共價(jià)鍵的反應(yīng)的光催化作用為基底處理，例如分別在毛發(fā)和皮膚中的F層和 角質(zhì)層的修復(fù)和/或加強(qiáng)提供了高效的、可控的、穩(wěn)定的和生理學(xué)上可接受的方法。
圖5為本文所述的共價(jià)改性基底的組合物和方法在光致酸催化劑的環(huán)境下的作 用機(jī)制的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的示意圖。在第一步中，提供了包含可為活性組分的試 劑和光致酸催化劑的試劑溶液。所述試劑溶液可包含清洗劑、調(diào)理劑、其它個(gè)人護(hù)理產(chǎn) 品或消費(fèi)品護(hù)理產(chǎn)品。在第二步中，將所述試劑溶液施用到基底上，所述基底可為例如 皮膚、毛發(fā)、織物、或硬表面。所述試劑溶液的組分沉積到基底表面上。在第三步中， 將包含試劑溶液和基底的體系暴露于光。光導(dǎo)致光催化劑脫質(zhì)子化。在第四步中，在 所述試劑和所述基底表面之間發(fā)生光致酸催化的酯化反應(yīng)。在第五步中，未反應(yīng)的催化 劑、試劑、和質(zhì)子從基底表面擴(kuò)散并從體系中除去。在第六步中，將所述改性的/官能 化的基底干燥。在第七步中，洗滌并沖洗所述改性的/官能化的基底。在洗滌和沖洗 后，所述改性的/官能化的基底基本上保留了共價(jià)鍵合的試劑。
圖6為本文所述的組合物和方法的一個(gè)非限制性實(shí)施方案的示意圖。提供了多 孔基底材料10。所述基底材料10包括基底表面15和具有孔25的體部分20。用包含活 性物質(zhì)30和光催化劑35的組合物處理所述基底材料10。所述活性物質(zhì)30可包含能夠 在酸或堿的存在下一起反應(yīng)從而形成第二個(gè)化合物的分子。例如，所述活性物質(zhì)30可包 含一種或多種能夠在酸或堿的存在下反應(yīng)形成聚合物或共聚物的單體。所述活性物質(zhì)30 和所述光催化劑35至少部分地滲入基底10的表面15，通過細(xì)孔25進(jìn)入到體部分20中。 將基底10與適宜波長(zhǎng)的光接觸從事使光催化劑35活化，所述催化劑35生成酸或堿，從 而催化表面15上和/或體部分內(nèi)的活性物質(zhì)30的反應(yīng)。因此，在基底材料10的表面15 和/或體部分20中形成了第二活性物質(zhì)40。第二活性物質(zhì)可包含例如二聚體、三聚體、 低聚物、聚合物、共聚物或它們的組合。所述第二活性物質(zhì)40可形成聚合物網(wǎng)45，所述 聚合物網(wǎng)45可改性基底材料10的表面和/或體特性。
根據(jù)本發(fā)明所述的光催化的酸或堿機(jī)理形成的第二活性物質(zhì)可定位于所述基底 材料的表面和/或體。在各種實(shí)施方案中，第二活性物質(zhì)共價(jià)連結(jié)到基底材料可導(dǎo)致所 述定位。在其它實(shí)施方案中，第二活性物質(zhì)與基底材料的表面和/或體的非共價(jià)化學(xué)的 或物理的作用可導(dǎo)致所述定位。例如，圖6示出了包含聚合物網(wǎng)的第二活性物質(zhì)，所述 聚合物網(wǎng)由于位于材料內(nèi)的細(xì)孔內(nèi)聚合物的物理形成從而固定在基底材料的表面上和部 分固定在基底材料體內(nèi)部。在其它實(shí)施方案中(未在圖6中示出)，由于相互作用，例如 吸附、吸收、靜電作用、摩擦作用、空間作用、和/或尺寸排阻效應(yīng)，根據(jù)本文所述的 光催化的酸或堿機(jī)理形成的第二活性物質(zhì)可定位于基底表面和/或基底體內(nèi)。這使得可 以操縱各種材料性質(zhì)，例如所處理的基底的孔隙率。
在各種實(shí)施方案中，由于在兩種或更多種活性物質(zhì)分子之間形成共價(jià)鍵之后活 性物質(zhì)性質(zhì)的改變，根據(jù)本文所述的光催化的酸或堿機(jī)理形成的第二活性物質(zhì)可定位于 基底的表面上和/或基底體內(nèi)。例如，在活性物質(zhì)包含單體/聚合物體系時(shí)，所述活性 物質(zhì)可在基底表面聚合和/或交聯(lián)。所述聚合和/或交聯(lián)可改變活性物質(zhì)在反應(yīng)介質(zhì)中 的溶解度，這可有利于第二活性物質(zhì)在基底表面上的沉積。第二活性物質(zhì)可以這種方式 在基底表面上形成表層，從而改性表面特性。這可導(dǎo)致在纖維質(zhì)基底例如毛發(fā)和織物中 的組分纖維的包封。在各種實(shí)施方案中(未在圖6中示出)，根據(jù)本文所述的光催化的 酸或堿機(jī)理形成的活性物質(zhì)也可通過本文所述的光催化的酸或堿機(jī)理與基底(表面和/或 體)共價(jià)鍵合。
本文所述的組合物和方法有利于以可控的方式原位和定位改性材料的性質(zhì)。所 述活性組分在光致酸或光致堿反應(yīng)體系中共價(jià)地改變(例如通過在活性組分之間形成共 價(jià)鍵從而生成第二活性物質(zhì)和/或在活性組分和基底材料之間形成共價(jià)鍵)。
可通過噴涂、浸泡、涂布、包衣、沖洗、或任何其它適宜的將組合物引入到基 底表面上或基底材料體內(nèi)的方法對(duì)將改性的基底進(jìn)行處理。在各種實(shí)施方案中，為了確 ?；妆砻婧?或體的充分改性，重要的是確保用試劑溶液將基底的整個(gè)表面潤(rùn)濕。如 果所述活性物質(zhì)至少部分不溶于載體中，則重要的是通過例如使載體中的活性物質(zhì)的液 滴大小或粒度最小化，從而使活性物質(zhì)和基底最大程度地接觸。在各種實(shí)施方案中，可 預(yù)期將試劑溶液僅引入到基底表面的單一部分或多個(gè)部分。在其它實(shí)施方案中，可預(yù)期 用適宜的波長(zhǎng)僅照射單一部分或多個(gè)部分，從而活化光催化劑。僅在既與試劑溶液接觸又用適宜波長(zhǎng)的光照射從而活化光催化劑的基底表面(和下面的體)的那些區(qū)域上才會(huì)發(fā) 生共價(jià)改性。這使得可以控制表面和/或體改性的位置和范圍。
本文所述的酸或堿光催化的共價(jià)改性/官能化機(jī)理也可以是可逆的。例如，通 過酯化和/或硫酯化反應(yīng)共價(jià)改性或官能化的基底表面可與酸性含水的表面活性劑溶液 相接觸。作為另外一種選擇，可采用堿性表面活性劑溶液。這些溶液可有利于將活性組 分與基底連接的酯和/或硫酯鍵的水解裂解，從而除去活性組分。
這種可除去性僅限于在適當(dāng)條件下活性組分-基底鍵為可逆的情況。例如， 在光致酸催化的酯化作用的情況下，當(dāng)試劑和催化劑存在于基底附近并暴露于適當(dāng)?shù)墓?時(shí)，形成了酯鍵。因?yàn)樯傻馁|(zhì)子迅速擴(kuò)散到介質(zhì)體之中，所以照射時(shí)質(zhì)子的高濃度使 得形成的酯鍵保持不變。光致酸的低含量使得隨后的水溶液體穩(wěn)定并且pH近中性。在 這些條件下，酯鍵以非常慢的速度水解。但是，使用顯著地較低(或顯著地較高)pH的 水溶液進(jìn)行處理將更容易斷裂酯鍵，導(dǎo)致得到原始的未改性的基底表面。
通過使用包含光催化劑(光致酸或光致堿)的組合物對(duì)改性的或官能化的基底進(jìn) 行處理也能夠?qū)崿F(xiàn)共價(jià)連接的活性物質(zhì)的移除。這使得更好地控制將活性組分從基底移 除的時(shí)間。如果選擇不受環(huán)境光照的影響但是在適當(dāng)?shù)难b置提供的特定波長(zhǎng)的光下能夠 生成酸或堿物質(zhì)的光催化劑，就能夠?qū)崿F(xiàn)這種控制。
詳細(xì)描述了本文所述的組合物和相關(guān)方法的各種組分，以及優(yōu)選的和任選的組 分中的每個(gè)組分。
活性組分
所述活性組分或活性物質(zhì)可為任何的能夠在酸或堿的存在下改性/官能化基底 的化學(xué)結(jié)構(gòu)?；钚晕镔|(zhì)的非限制性實(shí)例包括但不限于包含羥基或羧基的長(zhǎng)鏈烷基(直鏈 或支鏈)結(jié)構(gòu)。在各種實(shí)施方案中，所述活性物質(zhì)可為一種或多種由一個(gè)或多個(gè)伯、仲 羧基或羥基官能團(tuán)官能化的脂肪酸、脂肪醇、脂肪胺、氨基硅氧烷、聚乙烯基醇、聚乙 烯基醇-聚乙烯基吡咯烷酮共聚物、聚己酸內(nèi)酯、光學(xué)增白劑、濕潤(rùn)劑、硅烷醇、二甲 基硅酮。
在各種實(shí)施方案中，所述活性物質(zhì)優(yōu)選包含基本上疏水性的部分。然而，在其 它實(shí)施方案中，所述活性物質(zhì)可為親水性的。在各種實(shí)施方案中，所述活性物質(zhì)為一種 或多種染料或其它著色劑或香料。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述活性組分可為香料，所述香 料在其化學(xué)結(jié)構(gòu)中包含伯或仲羥基、和/或氨基、或羧基。
在各種實(shí)施方案中，所述活性物質(zhì)包括至少兩種能夠在酸或堿的存在下在至少 兩種活性組分之間的反應(yīng)時(shí)共價(jià)連結(jié)到基底的活性化合物。在各種實(shí)施方案中，所述活 性物質(zhì)形成第二種化合物，例如二聚體、三聚體、低聚物、聚合物和它們的組合，并且 優(yōu)選地所述第二種物質(zhì)具有能夠共價(jià)連結(jié)到基底的官能團(tuán)。
附加的活性物質(zhì)的非限制性實(shí)例可包括甘油、硬脂醇、月桂酸、直接染料對(duì)3、 碳酸乙二酯、聚(丙烯酸)、乙基蝶唑啉、(乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸)共聚物、丁烷四 甲酸、檸檬酸、和苯乙烯磺酸鹽-丙烯酸共聚物中的一種或多種。
本文所述的組合物和方法中存在的活性物質(zhì)的量按組合物的總重量計(jì)為0.01% 至 80%。
光催化劑
所述催化劑可為任何的在暴露于光時(shí)pKa(或pKb)值降低(或升高)的酸、堿 (或它們的綴合物)。所述光可為具有任何適宜波長(zhǎng)的光，使得pKa或pKb相應(yīng)地降低 或升高。例如，所述光可為環(huán)境光、日光、白熾光、熒光、LED光、激光等。所述光 可屬于按照電磁光譜的任何類別，例如可見光、近或遠(yuǎn)紫外光、或近或遠(yuǎn)紅外光。對(duì)本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見的是，所述光的適當(dāng)波長(zhǎng)將依賴于所采用的一種或多種光 催化劑的特性。
此外，可通過任何能夠照亮基底表面的光源來提供適宜的光。例如，環(huán)境日 光、白熾光、熒光等可提供適宜波長(zhǎng)的光。因此，可通過常規(guī)的光源例如燈和便攜式或 電池供電式發(fā)光體來提供所述光。此外，可改進(jìn)或使具體的裝置適于與本文所述的組合 物和方法一起使用。例如，將毛發(fā)刷構(gòu)造并入提供適宜波長(zhǎng)的光的LED，所述毛發(fā)刷可 用于共價(jià)改性毛發(fā)纖維的表面。在各種實(shí)施方案中，例如可使用激光來精確定位基底表 面的共價(jià)改性。
在各種實(shí)施方案中，所述光催化劑為光致酸，例如芳族羥基化合物、磺化芘 化合物、錫鹽、重氮甲烷衍生物、雙磺基衍生物(bissulfone derivatives)、二硫衍生物 (bisulfuno derivatives) >硝基芐基磺酸鹽衍生物、磺酸酯衍生物、N-羥基亞胺的磺酸酯、 或它們的組合物。
光致酸催化劑可包括例如羥基取代的芳族，例如8-羥基喹啉、8-羥基喹啉硫 酸酯、8-喹啉醇-1-氧化物、5-羥基喹啉、6-羥基喹啉、7-羥基喹啉、5-碘-7-磺 基-8-羥基喹啉、5-氟-8-羥基喹啉、5-氟-7-氯-8-羥基喹啉、5-氟-7-溴-8-羥 基喹啉、5-氟-7-碘-8-羥基喹啉、7-氟-8-羥基喹啉、5-氯-8-羥基喹啉、5，7-二 氯-8-羥基喹啉、5-氯-7-溴-8-羥基喹啉、5-氯-7-碘-8-羥基喹啉、7-氯-8-羥 基喹啉、5-溴-8-羥基喹啉、5-溴-7-氯-8-羥基喹啉、5，7-二溴-8-羥基喹啉、 5-溴-7-碘-8-羥基喹啉、7-溴-8-羥基喹啉、5-碘-8-羥基喹啉、5-碘-7-氯-8-羥 基喹啉、5，7-二碘-8-羥基喹啉、7-碘-8-羥基喹啉、5-磺酸-8-羥基喹啉、7-磺 酸-8-羥基喹啉、5-磺酸-7-碘-8-羥基喹啉、5-氰硫基-8-羥基喹啉、5-氯-8-羥 基喹啉、5-溴-8-羥基喹啉、5，7-二溴-8-羥基喹啉、5-碘-8-羥基喹啉、5，7-二 碘-8-羥基喹啉、7-氮雜吲哚、7-氰基-2-萘酚、8-氰基-2-萘酚、5-氰基-2-萘酚、1-羥基-3，6，8-三磺酸芘、反-3-羥基芪、2-羥甲基苯酚、或花葵素。
光致酸催化劑可包括鎮(zhèn)鹽，例如雙(4-叔丁基苯基)碘輸全氟-1-丁磺酸鹽、二 苯基碘像全氟-1-丁磺酸鹽、二苯基碘像_9，10-二甲氧基蒽-2-磺酸鹽、二苯基碘錫 六氟磷酸鹽、二苯基碘錫硝酸鹽、二苯基錫對(duì)甲苯磺酸鹽、二苯基碘輸三氟甲磺酸鹽、 (4-甲基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸鹽、甲硫基苯基)甲基苯基锍三氟甲磺酸鹽、2-萘基二苯基锍三氟甲磺酸鹽、(4-苯氧基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸鹽、(4-苯硫基苯 基)二苯基锍三氟甲磺酸鹽、硫代雙(三苯基锍六氟磷酸鹽)、三芳基锍六氟銻酸鹽、三 芳基锍六氟磷酸鹽、三苯基锍全氟-1-丁磺酸、三苯基锍三氟甲磺酸鹽、三(4-叔丁基苯 基)锍全氟-1-丁磺酸、三(4-叔丁基苯基)锍三氟甲磺酸鹽、雙(4-叔丁基苯基)碘錫 對(duì)甲苯磺酸鹽、雙(4-叔丁基苯基)碘撥三氟甲磺酸鹽、(4-溴苯基)二苯基锍三氟甲磺 酸鹽、(叔丁氧基羰基甲氧基萘基)二苯基锍三氟甲磺酸鹽、(叔丁氧基羰基甲氧基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸鹽、(4-叔丁基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸鹽、(4-氯苯基)二苯基 锍三氟甲磺酸鹽、(4-氟苯基)二苯基锍三氟甲磺酸鹽、[4-[2_羥基十四烷基)氧基]苯 基]苯基碘錯(cuò)六氟銻酸鹽、(4-碘苯基)二苯基锍三氟甲磺酸鹽、(4-甲氧基苯基)二苯 基锍三氟甲磺酸鹽、二苯基碘鎮(zhèn)六氟磷酸鹽、二苯基碘輸六氟砷酸鹽、二苯基碘錫六氟 銻酸鹽、二苯基對(duì)甲氧基苯基三氟甲磺酸鹽、二苯基對(duì)亞芐基三氟甲磺酸鹽、二苯基對(duì) 異丁基苯基三氟甲磺酸鹽、二苯基對(duì)叔丁基苯基三氟甲磺酸鹽、三苯基锍六氟磷酸鹽、 三苯基锍六氟砷酸鹽、三苯基锍六氟銻酸鹽、三苯基锍三氟甲磺酸鹽、二丁基萘基锍三 氟甲磺酸鹽，二苯基碘備三氟甲磺酸鹽、(對(duì)叔丁氧基苯基)苯基碘銀三氟甲磺酸鹽、 二苯基碘錫對(duì)甲苯磺酸鹽、(對(duì)叔丁氧基苯基)苯基碘鎮(zhèn)對(duì)甲苯磺酸鹽，三苯基锍三氟 甲磺酸鹽、(對(duì)叔丁氧基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸鹽、雙(對(duì)叔丁氧基苯基)苯基锍三 氟甲磺酸鹽、三(對(duì)叔丁氧基苯基)_锍三氟甲磺酸鹽、三苯基锍對(duì)甲苯磺酸鹽、(對(duì)叔 丁氧基苯基)二苯基锍對(duì)甲苯磺酸鹽、雙(對(duì)叔丁氧基苯基)苯基锍對(duì)甲苯磺酸鹽、三 (對(duì)叔丁氧基苯基)锍對(duì)甲苯磺酸鹽、三苯基锍九氟丁磺酸、三苯基锍丁磺酸、三甲基锍 三氟甲磺酸鹽、三甲基锍對(duì)甲苯磺酸鹽、環(huán)己基甲基(2-氧代環(huán)己基)锍三氟甲磺酸鹽、 環(huán)己基甲基(2-氧代環(huán)己基)锍對(duì)甲苯磺酸鹽、二甲基苯基-锍三氟甲磺酸鹽、二甲基苯 基-锍對(duì)甲苯磺酸鹽、二環(huán)己基苯基锍三氟甲磺酸鹽、二環(huán)己基苯基锍對(duì)甲苯磺酸鹽、 三萘基锍三氟甲磺酸鹽、環(huán)己基甲基(2-氧代環(huán)己基)锍三氟甲磺酸鹽、(2-降冰片基) 甲基(2-氧代環(huán)己基)锍三氟甲磺酸鹽、乙烯雙_[甲基(2-氧代環(huán)戊基)锍三氟甲磺酸 鹽、或1，2'-萘基羰基甲基四氫噻吩三氟甲磺酸鹽。
光致酸催化劑可包括重氮甲烷衍生物，例如雙(苯磺酰基)-重氮甲烷、雙(對(duì) 甲苯磺酰基)重氮甲烷、雙(二甲苯磺酰基)重氮甲烷、雙(環(huán)己基磺酰基)_重氮甲烷、 雙(環(huán)戊基磺?；?重氮甲烷、雙(正丁基磺?；?重氮甲烷、雙(異丁基磺酰基)_重 氮甲烷、雙(仲丁基磺?；?重氮甲烷、雙(正丙基磺?；?重氮甲烷、雙(異丙基磺酰 基)_重氮甲烷、雙(叔丁基磺?；?重氮甲烷、雙(正戊基磺?；?重氮甲烷、雙(異戊 基磺酰基)_重氮甲烷、雙(仲戊基磺?；?重氮甲烷、雙(叔戊基磺?；?重氮甲烷、 1-環(huán)己基磺?；?1-(叔丁基磺?；?重氮甲烷、1-環(huán)己基磺酰基-1-(叔戊基磺?；? 重氮甲烷、或1-叔戊基磺?；?1-(叔丁基磺酰基)重氮甲烷。
光致酸催化劑可包括乙二肟衍生物，例如雙鄰(對(duì)甲苯磺?；?-α-二甲基乙 二肟、雙鄰(對(duì)甲苯磺?；?-α-二苯基乙二肟、雙鄰(對(duì)甲苯磺?；?-α-二環(huán)己 基-乙二肟、雙鄰(對(duì)甲苯磺?；?_2，3-戊二酮-乙二肟、雙鄰(對(duì)甲苯磺?；?-2-甲 基-3，4-戊二酮乙二肟、雙鄰(正丁磺?；?-α-二甲基乙二肟、雙鄰(正丁磺酰 基)-α-二苯基乙二肟、雙鄰(正丁磺?；?-α-二環(huán)己基乙二肟、雙鄰(正丁磺酰 基)-2，3-戊二酮乙二肟、雙鄰(正丁磺?；?-2-甲基-3，4-戊二酮乙二肟、雙鄰(甲 磺酰基)-α-二甲基乙二肟、雙鄰(三氟-甲磺酰基)-α-二甲基乙二肟、雙鄰(1，1， 1-三氟乙磺?；?-α-二甲基乙二肟、雙鄰(叔丁磺?；?_ α-二甲基乙二肟、雙鄰(全 氟辛磺?；?_ α-二甲基乙二肟、雙鄰(環(huán)己磺?；谆叶俊㈦p鄰(苯磺酰 基)-α-二甲基乙二肟、雙鄰(ρ-氟苯磺酰基)_ α-二甲基乙二肟、雙鄰(ρ-叔丁基苯磺 酰基)-α-二甲基乙二肟、雙鄰(二甲苯磺?；?-α-二甲基-乙二肟、或雙鄰(樟腦磺酰基)-α-二甲基乙二肟。
光致酸催化劑可包括雙砜衍生物，例如雙萘基磺?；淄椤㈦p三氟甲基磺?；?甲烷、雙甲基磺?；淄椤㈦p乙基磺?；淄椤㈦p丙基磺?；淄?、雙異丙基磺?；?烷、雙-對(duì)甲苯磺酰基甲烷、雙苯磺?；淄?、2-環(huán)己基-羰基-2-(對(duì)甲苯磺?；?丙 烷(β_酮砜衍生物)、2-異丙基-羰基-2-(對(duì)甲苯磺酰基)丙烷(β-酮砜衍生物)。
光致酸催化劑二砜衍生物，例如二苯基二砜或二環(huán)己基二砜。
光致酸催化劑可包括甲磺酸硝基芐酯衍生物，例如對(duì)甲苯磺酸2，6-二硝基芐 酯或?qū)妆交撬?，4-二硝基芐酯。
光致酸催化劑可包括磺酸酯衍生物，例如1，2，3-三(甲磺?；趸?苯、1， 2，3-三(三氟-甲磺酰基氧基)苯、或1，2，3-三(對(duì)甲苯磺?；趸?苯。
光致酸催化劑可包括N-羥基酰亞胺的磺酸酯，例如甲磺酸N-羥基琥珀酰亞胺 酯、三氟甲磺酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、乙磺酸N-羥基琥珀酰亞胺酯，1-丙磺酸N-羥基 琥珀酰亞胺酯、2-丙磺酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、1-戊磺酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、1-辛 磺酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、對(duì)甲苯磺酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、對(duì)甲氧基苯磺酸N-羥基 琥珀酰亞胺酯、2-氯乙磺酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、苯磺酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、2， 4，6-三甲基-苯磺酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、1-萘磺酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、2-萘磺 酸N-羥基琥珀酰亞胺酯、甲磺酸N-羥基-2-苯基琥珀酰亞胺酯、甲磺酸N-羥基馬來 酰亞胺酯、乙磺酸N-羥基馬來酰亞胺酯、甲磺酸N-羥基-2-苯基馬來酰亞胺酯、甲磺 酸N-羥基戊二酰亞胺酯、苯磺酸N-羥基戊二酰亞胺酯、甲磺酸N-羥基苯鄰二甲酰亞胺 酯、苯磺酸N-羥基苯鄰二甲酰亞胺酯、三氟甲磺酸N-羥基苯鄰二甲酰亞胺酯、對(duì)甲苯 磺酸N-羥基苯鄰二甲酰亞胺酯、甲磺酸N-羥基萘鄰二甲酰亞胺酯、苯磺酸N-羥基萘 鄰二甲酰亞胺酯、甲磺酸N-羥基-5-降冰片烯-2，3-二羧酰亞胺酯、三氟甲磺酸N-羥 基-5-降冰片烯_2，3-二羧酰亞胺酯、對(duì)甲苯磺酸N-羥基-5-降冰片烯-2，3-二羧 酰亞胺酯、三氟甲磺酸N-羥基萘鄰二甲酰亞胺酯、全氟-1-丁磺酸N-羥基-5-降冰片 烯-2，3-羧酰亞胺酯。
在某些實(shí)施方案中，所述光催化劑為8-羥基喹啉，其可在ρΗ較低的溶液中作為 光致酸催化劑或者在ρΗ較高的溶液中作為光致堿催化劑。在某些其它的實(shí)施方案中，所 述光催化劑為8-羥基-1，3，6-芘三磺酸三鈉鹽(D&C Green 8)。在各種實(shí)施方案中， 所述光催化劑為光致堿。光致堿催化劑可包括三苯甲基醇的衍生物，例如孔雀綠。光致 堿催化劑也可包括吖啶衍生物，例如9-羥基-10-甲基-9-苯基-9，10-二氫吖啶。光 致堿催化劑也可包括包含氨基甲酸根的光敏化合物。
本文所述的組合物和方法中存在的光催化劑的量按組合物的總重量計(jì)為 0.00050%至30%。一般來講，存在光催化劑的優(yōu)選濃度。所述光催化劑的優(yōu)選濃度部 分地依賴于多種因素，包括例如催化劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)、反應(yīng)介質(zhì)、反應(yīng)類型、和基底。
本文所述的組合物一般包括適宜分散或溶解所述活性物質(zhì)、光催化劑、和任何 的其它組分的載體，從而有利于將組合物施用到基底表面上或基底的體部分中。所述載 體可包括溶劑、乳化劑、表面活性劑或其它分散劑中的一種或多種。所述載體也可為生 理學(xué)上可接受的載體。適宜的載體的性質(zhì)至少部分地依賴于組合物中其它組分和將改性的基底的性質(zhì)。
適宜的載體起到了分散或溶解所述活性物質(zhì)、光催化劑、和任何其它組分的作 用，并且有利于將所述組合物施用到基底表面上。適宜的載體有利于活性物質(zhì)和基底之 間的充分接觸。在各種實(shí)施方案中，生理學(xué)上可接受的載體可為例如任何適于施用到生 理組織，例如人的毛發(fā)和人的皮膚上載體、溶劑、或包含溶劑的組合物。在各種實(shí)施方 案中，生理學(xué)上可接受的載體為美容或皮膚病學(xué)可接受的載體。
適宜的載體可為溶劑。例如，在個(gè)人和消費(fèi)品護(hù)理產(chǎn)品的施用中，水為可用的 溶劑。本文所述的組合物可包含的水的量按組合物的總重量計(jì)為至98%。水也是生 理學(xué)上可接受的載體。附加的溶劑或包含溶劑的生理學(xué)上可接受的載體包括但不限于包 含羥基的液體(例如醇)、硅氧烷、油、烴、二元醇、月桂基硫酸銨、月桂基硫酸鈉、以 及它們的組合。例如，在某些實(shí)施方案中，其中所述活性物質(zhì)至少部分地不溶于水，可 將其它溶劑、分散劑、或乳化劑獨(dú)自或互相之間和/或與水組合用作生理學(xué)上可接受的 載體。
因此，使用適宜的載體將形成本文所述的組合物的組分稀釋和/或乳化。適宜 的組分可溶解組分(真溶液或膠束溶液)，或者組分可完全分散在載體中(懸浮液、分散 液或乳液)。所述懸浮液、分散液或乳液的載體通常為其連續(xù)相。即，所述懸浮液、分 散液或乳液的其它組分以分子水平分布或作為離散的或凝聚的顆粒完全分布在載體中。 在這些情況下，這些活性物質(zhì)的乳液或分散液的制備可為非常重要的。小顆粒有利于所 述活性物質(zhì)、基底和光致酸催化劑之間的緊密接觸，從而提高反應(yīng)速度。例如，在水介 質(zhì)中使用脂肪醇和8-羥基喹啉進(jìn)行毛發(fā)表面改性的情況下，包含非常小的顆粒(例如小 于500納米或者更優(yōu)選地小于200納米)的乳液與包含較大顆粒的乳液相比，可基本上更 有效地提供耐用的疏水性表面(例如，參見圖7中相當(dāng)于實(shí)施例4與4A相比的數(shù)據(jù))。
對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見的是，所述適宜的載體依賴于在本文所述 的組合物中使用的具體的活性物質(zhì)、光催化劑、和其它任選的組分。
任選組分
本文所述的組合物和方法可任選地包含多種組分。例如，在各種實(shí)施方案 中，本文所述的組合物和方法可包含表面活性劑、乳化劑、氧化劑、還原劑、pH調(diào)節(jié) 劑、潤(rùn)膚劑、濕潤(rùn)劑、蛋白質(zhì)、肽、氨基酸、聚合物添加劑、增光劑、精油和/或脂 肪酸、潤(rùn)滑劑、多價(jià)螯合劑/螯合劑、防靜電劑、流變改性劑、手感劑、填充劑、染 料、防腐劑、香料、其它功能性成分、或它們的組合。特別的任選組分可存在于CTFA International Cosmetic Ingredient Dictionary, Tenth Edition, 2004 ； 禾口 McCutcheon, Detergents and Emulsifiers，北美版(1986)中。對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員顯而易見的是， 所采用的特別的任選組分將至少部分地依賴于所述組合物和方法的具體施用。
在各種實(shí)施方案中，本文所述的組合物和方法包括氧化試劑(氧化劑)。例如， 可添加氧化劑從而使得基底表面更適于根據(jù)本文所述的各種實(shí)施方案的光催化共價(jià)改性/ 官能化。氧化劑可以按組合物的總重量計(jì)0.00050%至25%的量存在。例如，適宜的氧 化劑包括過氧化氫、過氧化脲、過氧化蜜胺、過碳酸鹽、堿金屬溴酸鹽、過硼酸鹽、溴 酸鹽、次氯酸鹽、亞氯酸鹽、高氯酸鹽、碘酸鹽、高碘酸鹽、高錳酸鹽和過硫酸鹽。在 某些實(shí)施方案中，氧化劑為過氧化氫。
反應(yīng)體系的特性、所采用的試劑的濃度和數(shù)量、和反應(yīng)條件全部至少部分地依 賴于將要改性的基底、所采用的活性物質(zhì)、和活性物質(zhì)與基底締合的方式。本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員在實(shí)施本文所述的組合物和方法時(shí)很容易確定這些需要考慮的因素。
以下實(shí)施例旨在對(duì)本文所述的組合物和方法進(jìn)行更清楚地闡述，但不是旨在限 制它們的范圍。
非限制件實(shí)施例
實(shí)施例-1
硬脂醇的水微乳液的制備
在200mL金屬燒杯中，制備94.0克去離子水和2.0克月桂基硫酸鈉的溶液。將 該溶液保持在80-90°C的溫度下。在高剪切混合下(使用6000rpm的Silverson L4RT 勻化器)、15-20分鐘內(nèi)，將4.0g硬脂醇的熔化物(在85°C)滴加至該溶液中，形成混合 物。在80-90°C下，將該混合物繼續(xù)高剪切混合2小時(shí)。然后在高剪切混合下，使該混 合物以每分鐘0.5°C的速度冷卻至25°C。使用稀鹽酸溶液或烯氫氧化鈉將混合物的pH調(diào) 至大約5.5-6.0。所得的包含平均粒度為大約150納米的硬脂醇的微乳液至少在六個(gè)月內(nèi) 為穩(wěn)定相。使用Horiba激光散射粒徑分布分析儀(Model LA-910)對(duì)粒度進(jìn)行測(cè)量。
實(shí)施例-IA
具有較大顆粒的硬脂醇的水乳液的制備
重復(fù)實(shí)施例-1所述的制備，使用1.0克月桂酸基硫酸鈉代替如實(shí)施例-1中的2.0 克。這樣的改變導(dǎo)致乳液比實(shí)施例-1中制備的微乳液更加不透明。所得的包含平均粒 度為大約1.5微米的硬脂醇的乳液在至少在兩個(gè)月內(nèi)為穩(wěn)定相。使用Horiba激光散射粒 徑分布分析儀(Model LA-910)對(duì)粒度進(jìn)行測(cè)量。
實(shí)施例-2
用于豐,發(fā)處理的?。∮泄庵?^崔仆流丨的1||型硬J旨醇夜的泡丨備
在黑暗的房間中，將0.0150g8_羥基喹啉加至實(shí)施例-1的微乳液中。將所得的 乳液放置并儲(chǔ)存在不透明的瓶?jī)?nèi)，使得產(chǎn)物不與任何光接觸。
實(shí)施例-2A
(m
在黑暗的房間中，將0.0150g8_羥基喹啉加至實(shí)施例-IA的微乳液中。將所得 的乳液放置并儲(chǔ)存在不透明的瓶?jī)?nèi)，使得產(chǎn)物不與任何光接觸。
實(shí)施例-3
通過噴涂硬脂醇乳液進(jìn)行的毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)0.0克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。在環(huán)境光照下， 用2.0g實(shí)施例-1的乳液完全噴涂該發(fā)簇。用自來水沖洗該發(fā)簇60秒然后風(fēng)干。然后， 用清潔洗發(fā)劑(Pantene Pro-V Clarifying Shampoo)洗滌該發(fā)簇，用流動(dòng)的自來水徹底沖 洗3.0分鐘，然后風(fēng)干至少5小時(shí)。重復(fù)該洗滌/沖洗6次。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來 自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-3A
通過噴涂較大顆粒的硬脂醇乳液進(jìn)行的毛發(fā)處理20
將20cm長(zhǎng)0.0克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自與 實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在實(shí)施例-3所述的相同的條件下，使用實(shí)施例-IA 的乳液處理該發(fā)簇。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-4
^1寸_肺徽■艦誦__旨酉享爐斜棚〒白妹
將20cm長(zhǎng)0.0克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自與 實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在實(shí)施例-3所述的相同的條件下，使用實(shí)施例-2 的乳液處理該發(fā)簇。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-4A
通過噴涂較大顆粒的具有光致酸催化劑的原型硬脂醇水乳液講行的毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)0.0克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自與 實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在實(shí)施例-3所述的相同的條件下，使用實(shí)施例-2A 的乳液處理該發(fā)簇。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-5
iSi寸龍秘卜.__旨酉享膽剩〒白妹
將20cm長(zhǎng)克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自 與實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在環(huán)境光照下，將2.0g實(shí)施例-1的微乳液涂布 到該發(fā)簇上。該涂布方法包括在毛發(fā)表面的不同位置上添加少量微乳液，接著在每次添 加后立即用手涂布。用自來水沖洗經(jīng)處理后的發(fā)簇60秒然后風(fēng)干。然后，用清潔洗發(fā) 劑(Pantene Pro- V Clarifying Shampoo)洗滌經(jīng)處理后的發(fā)簇，用流動(dòng)的自來水徹底沖洗 3.0分鐘，然后風(fēng)干至少5小時(shí)。重復(fù)該洗滌/沖洗6次。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來 自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-6
通過在毛發(fā)上涂布具有光致酸催化劑的原型硬脂醇水乳液進(jìn)行的毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)0.0克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自與 實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在與實(shí)施例-5所述的完全相同的條件下，使用實(shí) 施例-2的微乳液處理該發(fā)簇。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-7
通過在硬脂醇乳液中浸漬進(jìn)行的毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自 與實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在黑暗的房間中，將該發(fā)簇浸入包含lOO.Og實(shí)施 例-1的乳液的燒杯中。5分鐘后，將該發(fā)簇從燒杯中移走并與明亮的光(Aquarium 20W 的熒光燈管AquaRays ,型號(hào)NoF20WT12-AR-FS)接觸1分鐘。用自來水沖洗經(jīng)處理 后的發(fā)簇60秒然后風(fēng)干。然后，用清潔洗發(fā)劑(Pantene Pro- V Clarifying Shampoo)洗 滌經(jīng)處理后的發(fā)簇，用流動(dòng)的自來水徹底沖洗3.0分鐘，然后風(fēng)干至少5小時(shí)。重復(fù)該洗 滌/沖洗6次。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-8
通過在具有光致酸催化劑的原型硬脂醇水乳液中浸漬進(jìn)行的毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)0.0克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自與實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在與實(shí)施例-7所述的完全相同的條件下，使用實(shí) 施例-2的微乳液處理該發(fā)簇。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-9
包含氧化劑的硬脂醇水微乳液的制備
在200ml金屬燒杯中，制備94.0克去離子水和2.0克月桂基硫酸鈉的溶液。將 該溶液保持在80-90°C的溫度下。在高剪切混合下(使用6000rpm的Silverson L4RT 勻化器)、15-20分鐘內(nèi)，將4.0g硬脂醇的熔化物(在85°C)滴加至該溶液中，形成混合 物。在80-90°C下，將該混合物繼續(xù)高剪切混合2小時(shí)。然后在高剪切混合下，使該混 合物以每分鐘0.5°C的速度冷卻至25°C。使用稀鹽酸溶液或烯氫氧化鈉將混合物的pH調(diào) 至大約5.5-6.0。然后向混合物中加入0.030g過氧化氫(35%的溶液)。所得的包含平均 粒度為大約150納米的硬脂醇的微乳液至少在六個(gè)月內(nèi)為穩(wěn)定相。使用Horiba激光散射 粒徑分布分析儀(Model LA-910)對(duì)粒度進(jìn)行測(cè)量。
實(shí)施例-10
包含氧化劑、用于毛發(fā)處理的具有光致酸催化劑的原型硬脂醇乳液的制備
在黑暗的房間中，將0.0150g8_羥基喹啉加至實(shí)施例-9的微乳液中。將所得的 乳液放置并儲(chǔ)存在不透明的瓶?jī)?nèi)，使得產(chǎn)物不與任何光接觸。
實(shí)施例-10A
包含氧化劑和防腐劑體系、用于毛發(fā)處理的具有光致酸催化劑的原型硬脂醇乳 液的制備
以與實(shí)施例9和10類似的方式制備包含過氧化氫、光催化劑8-羥基喹啉、和載 體月桂基硫酸鈉的原型硬脂醇水乳液。此外，該組合物包含防腐劑體系，所述防腐劑體 系包含1，2-辛二醇；1，3-二羥甲基-5，5-二甲基乙內(nèi)酰脲(DMDMH-得自Lonzabic.的Glydant )；和芐醇。
實(shí)施例-11
通過在硬脂醇乳液中浸漬進(jìn)行的毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自 與實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在黑暗的房間中，將該發(fā)簇浸入包含100.0g實(shí)施 例-9的乳液的燒杯中。5分鐘后，將該發(fā)簇從燒杯中移走并與明亮的光(Aquarium 20W 的熒光燈管AquaRays ,型號(hào)NOF20WT12-AR-FS)接觸1分鐘。用自來水沖洗經(jīng)處理 后的發(fā)簇60秒然后風(fēng)干。然后，用清潔洗發(fā)劑(Pantene Pro- V Clarifying Shampoo)洗 滌經(jīng)處理后的發(fā)簇，用流動(dòng)的自來水徹底沖洗3.0分鐘，然后風(fēng)干至少5小時(shí)。重復(fù)該洗 滌/沖洗6次。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-12
通過在包含氧化劑、具有光致酸催化劑的原型硬脂醇水乳液中浸漬進(jìn)行的毛發(fā) 處理
將20cm長(zhǎng)克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自 與實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在與實(shí)施例-11所述的完全相同的條件下，使用 實(shí)施例-10的微乳液處理該發(fā)簇。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步
實(shí)施例-13
月桂酸水微乳液的制備
在200mL金屬燒杯中，制備94.0克去離子水和2.0克月桂基硫酸鈉的溶液。將 該溶液保持在80-90°C的溫度下。在高剪切混合下(使用6000rpm的Silverson L4RT 勻化器)、15-20分鐘內(nèi)，將4.0g月桂酸的熔化物(在85°C)滴加至該溶液中，形成混合 物。在80-90°C下，將該混合物繼續(xù)高剪切混合2小時(shí)。然后在高剪切混合下，使該混 合物以每分鐘0.5°C的速度冷卻至25°C。使用稀鹽酸溶液或烯氫氧化鈉將混合物的pH調(diào) 至大約6.0。所得的包含平均粒度小于大約200納米的月桂酸微乳液至少在六個(gè)月內(nèi)為穩(wěn) 定相。使用Horiba激光散射粒徑分布分析儀(Model LA-910)對(duì)粒度進(jìn)行測(cè)量。
實(shí)施例-14
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在黑暗的房間中，將0.0150g8_羥基喹啉加至實(shí)施例-13的微乳液中。將所得 的乳液放置并儲(chǔ)存在不透明的瓶?jī)?nèi)，使得產(chǎn)物不與任何光接觸。
實(shí)施例-15
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將20cm長(zhǎng)(4.0克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌、風(fēng)干、用還原劑處理、洗 滌、然后風(fēng)干。在黑暗的房間中，將該發(fā)簇浸入包含lOO.Og實(shí)施例-9的乳液的燒杯中。5分鐘后，將該發(fā)簇移走并與明亮的光(Aquarium20W的熒光燈管AquaRayS ,型號(hào)No F20WT12-AR-FS)接觸1分鐘，用自來水沖洗60秒，然后風(fēng)干。然后，用清潔洗發(fā)劑 (Pantene Pro- V Clarifying Shampoo)洗滌經(jīng)處理后的發(fā)簇，用流動(dòng)的自來水徹底沖洗3.0 分鐘，然后風(fēng)干至少5小時(shí)。重復(fù)該洗滌/沖洗6次。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同 樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-16
通過在具有光致酸催化劑的原型月桂酸水乳液中浸漬進(jìn)行的毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)(4.0克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌、風(fēng)干、用還原劑處理、洗 滌、然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自與實(shí)施例-15中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在與實(shí)施例-15 所述的完全相同的條件下，將該發(fā)簇浸入包含實(shí)施例-14的微乳液的燒杯中。用另外兩 個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-17
硬脂醇的堿性水微乳液的制備
在200mL金屬燒杯中，制備94.0克去離子水和2.0g月桂基硫酸鈉的溶液。將 該溶液保持在80-90°C的溫度下。在高剪切混合下(使用6000rpm的Silverson L4RT 勻化器)、15-20分鐘內(nèi)，將4.0g硬脂醇的熔化物(在85°C)滴加至該溶液中，形成混合 物。在80-90°C下，將該混合物繼續(xù)高剪切混合2小時(shí)。然后在高剪切混合下，使該混 合物以每分鐘0.5°C的速度冷卻至25°C。使用氫氧化鈉將混合物的pH調(diào)至大約8.5-9.0。 所得的包含平均粒度為大約150納米的硬脂醇的微乳液至少在六個(gè)月內(nèi)為穩(wěn)定相。使用 Horfta激光散射粒徑分布分析儀(Model LA-910)對(duì)粒度進(jìn)行測(cè)量。
實(shí)施例-18
用于毛發(fā)處理、具有光致酸催化劑的硬脂醇的原型堿件微乳液的制備
在黑暗的房間中，將0.0150g8_羥基喹啉加至實(shí)施例-17的微乳液中。將所得 的乳液放置并儲(chǔ)存在不透明的瓶?jī)?nèi)，使得產(chǎn)物不與任何光接觸。
實(shí)施例-19
通過噴涂堿件硬脂醇乳液講行的毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)0.0克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。在環(huán)境光照下， 用2.0g實(shí)施例-17的乳液完全噴涂該發(fā)簇。用自來水沖洗該發(fā)簇60秒然后風(fēng)干。然 后，用清潔洗發(fā)劑(Pantene Pro-V Clarifying Shampoo)洗滌該發(fā)簇，用流動(dòng)的自來水徹 底沖洗3.0分鐘，然后風(fēng)干至少5小時(shí)。重復(fù)該洗滌/沖洗6次。用另外兩個(gè)同樣的發(fā) 簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-20
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將20cm長(zhǎng)克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自 與實(shí)施例-19中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在實(shí)施例-19所述的相同的條件下，使用實(shí)施 例-18的乳液處理該發(fā)簇。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-21
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在黑暗的房間中，在實(shí)施例-9的微乳液制備完后，立即向其中加入0.0150g 8-羥基喹啉和0.03§0&€0比6118(8-羥基-1，3，6-芘三磺酸三鈉鹽)。將所得的乳液 放置并儲(chǔ)存在不透明的瓶?jī)?nèi)，使得產(chǎn)物不與任何光接觸。
實(shí)施例-22
通過在硬脂醇乳液中浸漬進(jìn)行的毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自 與實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在黑暗的房間中，將該發(fā)簇浸入包含lOO.Og實(shí)施 例-9的乳液的燒杯中。5分鐘后，將該發(fā)簇從燒杯中移走并與明亮的光(Aquarium 20W 的熒光燈管AquaRays ,型號(hào)F20WT12-AR-FS)接觸1分鐘。用自來水沖洗經(jīng)處理后的 發(fā)簇60秒然后風(fēng)干。然后，用清潔洗發(fā)劑(Pantene Pro- V Clarifying Shampoo)洗滌經(jīng) 處理后的發(fā)簇，用流動(dòng)的自來水徹底沖洗3.0分鐘，然后風(fēng)干至少5小時(shí)。重復(fù)該洗滌/ 沖洗6次。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-23
通過在包含氧化劑、具有光致酸催化劑的原型硬脂醇水乳液中浸漬進(jìn)行的毛發(fā) 處理
將20cm長(zhǎng)克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自 與實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在實(shí)施例-22所述的相同的條件下，使用實(shí)施 例-21的乳液處理該發(fā)簇。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-24
具有感應(yīng)紫外光的光致酸催化劑的原型硬脂醇水乳液的制備
在實(shí)施例-1的微乳液制備完后，立即向其中加入0.10g6_氰基-2-萘酚。將所得的乳液放置并儲(chǔ)存在不透明的瓶?jī)?nèi)，使得產(chǎn)物不與任何光接觸。
實(shí)施例-25
通過在硬脂醇乳液中浸漬然后接觸紫外光講行的毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自 與實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在黑暗的房間中，將該發(fā)簇浸入包含lOO.Og實(shí)施 例-1的乳液的燒杯中。5分鐘后，將該發(fā)簇從燒杯中移走并使用裝有發(fā)光二極管的刷子 使其與紫外光(波長(zhǎng)介于大約300m和350nm之間)接觸1分鐘。用自來水沖洗經(jīng)處理 后的發(fā)簇60秒然后風(fēng)干。然后，用清潔洗發(fā)劑(Pantene Pro- V Clarifying Shampoo)洗 滌經(jīng)處理后的發(fā)簇，用流動(dòng)的自來水徹底沖洗3.0分鐘，然后風(fēng)干至少5小時(shí)。重復(fù)該洗 滌/沖洗6次。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-26
通過在具有光致酸催化劑的原型硬脂醇水乳液中浸漬然后與紫外光接觸講行的 毛發(fā)處理
將20cm長(zhǎng)克)的發(fā)簇用漂白劑溶液氧化、洗滌然后風(fēng)干。所述發(fā)簇來自 與實(shí)施例-3中所用的發(fā)簇相同的區(qū)域。在實(shí)施例-25所述的相同的條件下，使用實(shí)施 例-24的乳液處理該發(fā)簇。用另外兩個(gè)同樣的發(fā)簇(來自同樣的區(qū)域)重復(fù)該步驟。
實(shí)施例-27
毛發(fā)接觸角的測(cè)定方法
從發(fā)簇中隨機(jī)抽取兩根毛發(fā)纖維，在受控的溫度下(大約22-25°C和20-25%的 濕度)將其將連結(jié)到兩對(duì)錨上(間隔3cm)，使得該纖維間隔0.20微米并且互相平行。使 用微注射器將0.20微升的去離子水滴(士0.02微升)放置在所述兩根毛發(fā)纖維上。使用 數(shù)字照相機(jī)/軟件(型號(hào)FTA3》從側(cè)面拍攝水滴的視頻圖像。測(cè)量水滴在毛發(fā)纖維上 的初始接觸角。典型的處理劑測(cè)量包括在三個(gè)發(fā)簇、每個(gè)發(fā)簇四個(gè)纖維對(duì)、和跨越每個(gè) 纖維對(duì)的五個(gè)位置上所測(cè)量的60個(gè)接觸角的平均數(shù)。該方法的誤差為大約1_2%。
使用這種方法測(cè)量實(shí)施例3、4、5、6、11、12、15、16、19、20、22、23、 25、26、B、和C中的經(jīng)處理后的毛發(fā)的接觸角。為了比較，同樣測(cè)試了各種性質(zhì)的(原 始的、輕度氧化的、和漂白的)毛發(fā)的基準(zhǔn)接觸角數(shù)據(jù)。在表1和圖7中給出了相應(yīng)的 測(cè)量數(shù)據(jù)。
表1 毛發(fā)接觸角
權(quán)利要求
1.一種個(gè)人護(hù)理組合物，其特征在于所述組合物包含(a)具有一個(gè)或多個(gè)能夠在酸或堿的存在下與一個(gè)或多個(gè)互補(bǔ)的官能團(tuán)共價(jià)連接的官 能團(tuán)的活性物質(zhì)；(b)能夠在暴露于光時(shí)生成酸或堿的光催化劑；和(c)生理學(xué)上可接受的載體，所述載體用于分散或溶解所述活性物質(zhì)和光催化劑以將 所述組合物施用到基底上；并且其中所述載體是生理學(xué)上可接受的載體并且所述基底選自由下列組成的組毛發(fā)、 皮膚、指/趾甲、牙齒以及它們的組合。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物，所述組合物還包含選自由下列組成的組的組分表 面活性劑、乳化劑、氧化劑、控制pH的組分、手感劑、流變改性劑、填充劑、香料、以 及它們的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述載體包含溶劑，并且其中所述溶劑選自由下 列組成的組水、硅酮、油、烴、月桂基硫酸鹽以及它們的組合。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述光催化劑為選自由下列組成的組的光致 酸芳族羥基化合物、磺化芘化合物、錯(cuò)鹽、重氮甲烷衍生物、雙磺基衍生物、二硫衍 生物、硝基芐基磺酸鹽衍生物、磺酸酯衍生物、N-羥基亞胺的磺酸酯、以及它們的組 合，其中被所述光催化劑吸收的光選自由下列組成的組紫外光、可見光、以及它們的 組合，并且其中所述光催化劑以按所述組合物的總重量計(jì)0.00050%至10%的量存在。
5.如權(quán)利要求4所述的組合物，其中所述芳族羥基化合物為羥基取代的喹啉，優(yōu)選地 其中所述羥基取代的喹啉為8-羥基喹啉。
6.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述光催化劑為選自由下列組成的組的光致堿 羥基取代的喹啉、三苯甲基醇衍生物和吖啶衍生物，優(yōu)選地其中所述光致堿為羥基取代 的喹啉。1
7.如權(quán)利要求6所述的組合物，其中所述光致堿為8-羥基喹啉。
8.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述活性物質(zhì)為疏水材料并且所述組合物還包含 一種或多種表面活性劑和乳化劑，優(yōu)選地其中所述活性物質(zhì)選自由下列組成的組由一 個(gè)或多個(gè)伯、仲羧基或羥基官能團(tuán)官能化的脂肪酸，脂肪醇，脂肪胺，氨基硅氧烷，聚 乙烯基醇，聚乙烯基醇-聚乙烯基吡咯烷酮共聚物；聚己內(nèi)酯，光學(xué)增白劑，濕潤(rùn)劑， 硅烷醇，二甲基硅酮，臭味吸收劑/去除劑，香料，以及它們的組合。
9.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述活性物質(zhì)選自由下列組成的組甘油、毛 發(fā)著色劑、染料、硬脂醇、月桂酸、直接染料對(duì)3、碳酸二乙酯、聚(丙烯酸)、乙基隨 唑啉、聚(苯乙烯)、(乙烯基吡咯烷酮-丙烯酸)共聚物、丁烷四甲酸、檸檬酸、(苯乙 烯磺酸-丙烯酸)共聚物、PVM/MA共聚物的乙基酯、乙氧基化的聚(二甲基硅氧烷)、 環(huán)糊精、環(huán)糊精衍生物、以及它們的組合。
10.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述個(gè)人護(hù)理組合物選自由下列組成的組唇 膏、睫毛膏、胭脂、粉底、腮紅、眼線筆、唇線筆、唇彩、爽身粉、防曬劑、防曬乳、 指/趾甲油、摩絲、噴霧劑、定型凝膠、指/趾甲調(diào)理劑、沐浴凝膠、淋浴凝膠、洗發(fā) 劑、營(yíng)養(yǎng)發(fā)水、毛發(fā)染料、毛發(fā)著色產(chǎn)品、毛發(fā)調(diào)理劑、亮發(fā)產(chǎn)品、毛發(fā)抗毛躁產(chǎn)品、 吸臭劑/除臭劑、潤(rùn)唇膏、皮膚調(diào)理劑、冷霜、保濕劑、發(fā)膠、肥皂、身體磨砂劑、去角質(zhì)劑、收斂劑、脫毛劑、燙發(fā)液、去頭屑制劑、止汗劑組合物、除臭劑、剃須產(chǎn)品， 剃須前產(chǎn)品、剃須后產(chǎn)品、清潔劑、皮膚凝膠和沖洗劑。
11.如權(quán)利要求1所述的組合物，其中所述活性物質(zhì)包括硬脂醇，所述光催化劑包括 8-羥基喹啉，所述載體包含月桂基磺酸鈉，并且所述組合物還包含水和過氧化氫。
12.一種處理基底的方法，所述方法包括向基底上施用至少一種活性物質(zhì)，所述活性物質(zhì)具有一種或多種官能團(tuán)，并且所述 基底具有一種或多種互補(bǔ)官能團(tuán)；將至少一種能夠在暴露于光時(shí)生成酸或堿的光催化劑施用到所述基底上；和使光催化劑和至少一種活性物質(zhì)暴露于光以在所述至少一種活性物質(zhì)的一種或多種 官能團(tuán)和試劑之間形成共價(jià)連接，所述試劑選自選自由下列組成的組第二活性物質(zhì)、 基底以及它們的組合。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述共價(jià)連接介于所述至少一種活性物質(zhì)的一個(gè) 或多個(gè)官能團(tuán)和第二活性物質(zhì)之間以形成產(chǎn)物。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中使所述產(chǎn)物進(jìn)一步與基底反應(yīng)。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中所述共價(jià)連接是所述至少一種活性物質(zhì)的一個(gè)或 多個(gè)官能團(tuán)與所述基底之間的酯化反應(yīng)。
全文摘要
各種實(shí)施方案提供了包含具有能夠在酸或堿的存在下與基底共價(jià)連接的官能團(tuán)的活性物質(zhì)、能夠在暴露于光時(shí)生成酸或堿的光催化劑、以及載體的組合物。所述組合物也可包含表面活性劑、乳化劑、氧化劑、以及其它組分。還同開了用于處理基底的方法，所述方法包括以下步驟向基底上施用至少一種具有官能團(tuán)的活性物質(zhì)，向基底上施用光催化劑，然后將所述光催化劑和至少一種活性物質(zhì)暴露于光以在所述基底上的官能團(tuán)與成分基團(tuán)之間形成共價(jià)連接。例如，本文所述的組合物和方法可用于個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品和消費(fèi)品護(hù)理產(chǎn)品應(yīng)用。
文檔編號(hào)A61K8/73GK102026614SQ200980117722
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月16日
發(fā)明者埃倫·S·貝克, 威廉·R·米勒, 布賴恩·P·墨菲, 約安尼斯·C·康斯坦丁尼德斯, 艾倫·D·威利, 蒂莫西·J·費(fèi)爾茨, 詹姆斯·C·鄧巴 申請(qǐng)人:寶潔公司