[发明专利]掺入光催化剂的组合物和方法

说明书

发明领域

用于基底表面特性共价改性的组合物和方法，所述组合物包含硅氧烷聚合物和/或在酸或碱的存在下具有能够共价连接到基底上的官能团的低聚物活性物质、在暴露于光照时能够产生酸或碱的光催化剂和载体。

发明背景

材料的特征可在于体特性和表面特性。材料的总体特性显著地由材料的表面特性和体特性来控制。材料的表面特性主要由材料的表面化学和表面结构来控制。材料的体特性主要由材料的体化学和体结构来控制。有时候期望为了产生某些表面特性而改性材料的表面化学和/或表面结构。此外，有时候期望为了产生某些体特性而改性材料的体化学和/或体结构。

就表面和/或体改性而言，毛发和皮肤是需要特别关注的生理性的材料。头发和皮肤暴露于各种化学环境和物理环境。例如，常见的毛发护理实践通常包括洗涤、吹干、梳理、着色、烫发、拉直、定型等中的一种或多种。这些行为反复地将毛发暴露于机械和化学因素，这些因素可导致作为健康毛发特征的自然光泽和质感的丧失。此外，环境因素可增加这些效应并且基本上使得毛发被风化或受损。由于相似的机械、化学和环境因素，皮肤同样遭受表面损伤。对毛发和皮肤表面的急性损伤可随着时间的推移而不断加强，从而导致慢性损伤。

纤维表皮表面膜（“FCSM”）天然地保护毛发不受机械、化学和环境介导的损伤。FCSM包含毛发纤维的最外表层并且包括蛋白质和脂质组分。FCSM对机械、化学和环境因素起到了高耐碱性、疏水性、表面防护的屏障作用，否则所述因素将显著地造成毛发受损。FCSM包含表面脂质单层，有时称为F层，该层与重交联的角质蛋白（有时称为上表皮）的基层共价键和。F层主要包含脂肪酸，例如18-甲基-二十酸（“18-MEA”），该脂肪酸通过上表皮中的角蛋白或其它蛋白中的半胱氨酸残基上的硫醇基与18-MEA或其它脂肪酸上的羧基之间形成的硫酯连接基与上表皮相结合。F层为毛发纤维提供了疏水表面，该疏水表面部分地有利于健康毛发的光泽亮度、丝质感和光滑度。

角质层天然地保护皮肤不受机械、化学和环境介导的损伤。角质层是表皮的最外层。角质层包含包埋在富脂质的间质组织中的消耗脂质的角质细胞，所述间质组织包含角蛋白、脂肪酸和神经酰胺。人们认为，与毛发中的F层和上表皮的共价连接的方式相似，角质层的脂肪酸、神经酰胺和其它脂质组分通过酯和硫酯连接基共价连接到蛋白质的组分。角质层起到了防止经皮肤的水分损失、调节经皮肤的吸收，并且提供了保护表皮下层的生理性屏障。

尽管微观结构存在差异，但是F层和角质层均分别具有对毛发和皮肤相似的防护作用。但是，机械、化学和环境因素可导致F层和角质层的至少一部分的损失。例如，在持久性毛发着色期间，过氧化氢、氨和高pH的结合可除去至少一部分的防护性F层，使毛发表面以下能够得到附加的氧化，所述氧化可导致在毛发纤维中不可逆的生理化学变化。反复的着色可导致F层从毛发纤维的表面上完全地消失。因此，由于当F层消失时角质的上表皮暴露于表面，因此先前疏水性的毛发纤维表面可变成亲水性的。因此，毛发纤维表面的天然防护和润滑特性降低，并且可感觉到毛发干燥、蓬乱、卷曲、变得难以梳理和/或难以解除缠结、显得暗淡和缺少色彩、具有静电量增加、以及基本上变得更易受由于其它机械、化学和环境因素的附加损伤的影响。

类似地，角质层易受到由机械、化学和环境因素介导的损伤。例如，在气候比较冷的冬季月份中，较低的湿度、低温和大风可引起干燥病（皮肤干燥），该病的特征在于例如发红、发痒和/或鳞屑。受损伤的皮肤基本上更易受到进一步的损伤，所述损伤可使急性问题转化为慢性病症。

对这些材料的表面部分的损伤可导致该材料的下面体部分的损伤。这最终可导致这些材料的显著的并且可能是无法修复的损伤。多种机械、化学和环境因素可（独自地或共同地）导致毛发和/或皮肤损伤。例如，过多地暴露于日光、暴露于水池水中的氯（和市政供水中程度较少的氯）、暴露于其它形式的水污染、暴露于多种形式的大气污染、毛发纤维间的摩擦作用、以及毛发纤维或皮肤和其它表面的摩擦作用可导致毛发和皮肤损伤。

因此，仍需要用于分别补偿毛发纤维和皮肤上的F层和角质层损失，从而提供耐久的调理和防护有益效果的组合物和方法。这种方法的一个实例是对受损毛发和皮肤表面特性进行的共价改性。对这些材料的保护、修复和/或强化同样存在需求。有前途的方法是，通过使一种或多种活性组分进行反应以在一种或多种活性组分之间建立共价键，在材料表面上定位形成活性物质从而改性材料表面和通过以相近的方式在材料体内形成活性物质从而改性材料体。

发明概述