JPH10511949A - 低揮発性ヘアスプレー組成物 - Google Patents
低揮発性ヘアスプレー組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
望ましい使用者の動作特性の組合せを有する低VOC(揮発性有機化合物)ヘアスプレー組成物が、本明細書において開示される。組成物中の頭髪固着性樹脂は、40−75重量%のビニルラクタム、好ましくはビニルピロリドン、15−40%の重合性カルボン酸、好ましくはアクリル酸又はメタクリル酸、および5−25%の疎水性モノマー、好ましくは長鎖アルキル(C8−C24)アクリレート、アクリルアミド又はメタアクリルアミドである。ターポリマーは30−55、好ましくは40−55のK値を与え、これはポンプおよびエーロゾルの双方の形で良好な噴霧性を有する組成物並びに小さな微細スプレー粒子を与える。
Description
【発明の詳細な説明】
低揮発性ヘアスプレー組成物発明の背景
1.発明の分野
本発明は、ヘアスプレー組成物に関し、更に詳しくは予じめ定められた重量割
合を有するビニルラクタムのターポリマー、重合可能カルボン酸および疎水性モ
ノマーを含有し、そして30〜55のK値を有する低揮発性有機化合物(VOC
)のヘアスプレー組成物に関し、この組成物は望ましいスプレーパターンおよび
使用者の頭髪の手入れ特性を提供する。
2.従来技術の説明
カリフォルニアおよび他の州における最近の法律は、ヘアスプレーおよび他の
消費者製品が、組成物中に低揮発性化合物(VOC)を有することを要求してい
るか又は要求するであろう。そのような低VOCヘアスプレーを製造するとき、
多くの問題が処理されねばならない。これらの問題は、システムにより多くの水
が添加されるとき強められる。
例えば、ヘアスプレー組成物に対する多くの有用なヘア固着剤は、アルコール
又は炭化水素溶剤のみと適合する。樹脂不安定、溶剤−噴射剤適合性、増加粘度
および表面張力、延長せられた乾燥時間、劣った高湿度カール抵抗性および好ま
しくないヘア美感、すなわち粗い、湿ったスプレー、劣ったスプレーパターン、
大きい粒径およびアクチュエーターによる発泡は、低VOCヘアスプレー組成物
に関する他の問題である。
水はまた可塑化する傾向がありそして密着性樹脂により形成されるフィルムを
軟化する。これはフィルム硬化を減少させる効果を有し、そしてある場合、フィ
ルムの湿度抵抗性に対する著しい負の影響を与えることが見られる。典型的には
、減少せしめられた堅さおよび湿度抵抗性がセット(set)又はホールド(hold)
における減少として消費者により理解されている。
従って、現在および未来のVOCの条件に合致するヘアスプレー組成物に配合
できるヒドロアルコールの(hydroalcoholic)又は水系ヘアスプレー定着剤に対
する要求が存在する。
好ましくは、VOCの条件に合致するのみならず、剛性、ホールド(hold)、
粘着性、乾燥時間、粒径等に対する消費者の期待に合致しない良好な定着性を示
すヒドロアルコール又は水系ヘアスプレー組成物において製造できるそのような
新規かつ有用なヘアスプレーポリマー又は定着剤を提供できることが望ましい。
しかし、従来技術はこれらの条件を満たす定着剤を提供するには特に有効では
なかった。
米国特許5,015,708においてシンは例えば、増粘剤、接着剤、分散剤
として又は個人的ケア製品において、65−80の実際のK値を有する、予め定
められた組成の(a)ビニルラクタム、例えばビニルピロリドン、(b)重合可
能なカルボン酸、例えばアクリル酸;および(c)疎水性モノマー、例えばラウ
リルメタクリレートのターポリマーを製造する沈殿重合方法を開示した。しかし
、これらの組成物のいずれもヘアスプレー定着剤として使用に対し適当であるこ
とが見出されていない;何故ならターポリマーは十分な噴霧能力を有さないから
である。特に以下の内容が見出された;すなわち組成物は全く粘性であり、その
結果通常の噴霧装置を用いて得られる粒子は粗くそして140μ以上の非常に大
きな粒径を有するからである。
ドイツ公開特許4,223,066に於いて、バンケルベルクは(a)10−
45%のビニルピロリドン、(b)5−25%のメタクリル酸、および(c)3
0−80%の第三ブチルアクリレート、n−ブチルメタアクリレート又はエチル
アクリレートを開示している。
しかしその特許において製造されるターポリマーのいずれにも、疎水性モノマ
ーは含まれておらず、そのモノマーはそのような組成物において望ましい連携の
増粘成分である。その明細書は、更に議論することなく以下の内容を示唆してい
る;すなわちステアリルアクリレート又はメタクリレート、エチルアクリレート
、n−ブチルアクリレート又はメチルメタクリレートが、成分(c)に対しのみ
部分的に置換されうる。
従って、本発明の目的は、ポンプおよびエーロゾル製剤からの許容できるスプ
レーパターンおよび有利な使用者の動作特性を有する低VOCヘアスプレーを提
供することである。
本発明の他の目的は、30−55;好ましくは40−50のK値を有する予備
設定組成範囲にある、ビニルラクトン、重合可能カルボン酸および疎水性モノマ
ーのターポリマーを含む低VOCヘアスプレー組成物に関し、そのターポリマー
は50μ未満の粒径、高湿度下でさえ良好なホールドおよび剛さ、高いカール保
持、低い初期タック(tack)および短い乾燥時間、有効な適合性、使用者の頭髪
に関し秀れた明るいそして天然の光沢のある外観を与える。発明の要約
望ましいヘアパターンと使用者の行動特性の組合せを有する低VOC(揮発性
有機ヘアスプレー)が、本明細書に記載されている。
そのような組成物中のヘア定着性樹脂は、40−75%、好ましくは55−7
0%のビニルピロリドン、好ましくはビニルピロリドン、15−40%、好まし
くは18−25%の重合可能なカルボン酸、好ましくはアクリル酸又はメタクリ
ル酸、および5−25%、好ましくは9−20%の疎水性モノマー、好ましくは
長鎖アルキル(C8−C24)アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド又
はメタクリルアミドのターポリマーである。
ターポリマーは、先決された30−55、好ましくは40−55のK値を有し
このK値はポンプとエアゾールフォーム並びに小微細スプレー粒子の双方におい
て良好な噴霧性能を有する。
ターポリマーは、0−0.25%、好ましくは0.05−0.20%の中和剤
により所望により中和された約2−10%、好ましくは3−6%の量(重量基準
)でヘアスプレー組成物中に存在し、この組成物は55%以下のアルコールおよ
び100%までの水を含有する。
本発明のヘアスプレー組成物は、105μ未満、好ましくは40−100μの
粒径を有する上品な仕上げスプレーを与える適当な粘度を有する。組成物は、高
い湿度の条件下剛さと保持(hold)を与え、薄片として落ちることの抵抗性、望
ましい適合性を示し、高いカール保持特性、低い初期粘性および短い乾燥時間お
よび秀れた毛髪の輝きを与える。発明の詳細な説明
本発明によれば、望ましい使用者の行動特性の組み合わせを有する低VOC(
揮発性有機化合物)ヘアスプレー組成物が提供される。この組成物は、モノマー
成分の先決混合物を有する毛髪定着性ターポリマーを含みそして次の如く明記さ
れたK値を有する:
(a)40−75重量%、好ましくは55−70%のビニルラクタム、好ましく
はビニルピロリドン;
(b)15−40%、好ましくは18−25%の重合性カルボン酸、好ましくは
アクリル酸又はメタクリル酸;および
(c)5−25%、好ましくは9−20%の疎水性モノマー、好ましくは長鎖ア
ルキル(C8−C24)アクリレート、メタクリレート、アクリレート又はメタア
クリルアミドそして30−55、好ましくは40−50のK値を含む。
本発明の低VOCのポンプヘアスプレー組成物は、重量基準で以下の(1)〜
(5)を含有する:
(1)2−10%、好ましくは3−6%の量のターポリマー、これは所望により
以下の成分を含む;
(2)0−0.25%、好ましくは0.05−0.2%の中和剤、例えばアミノ
メチルプロパノール(AMP);
(3)55未満、好ましくは25−55%の量のアルコール、好ましくはエタノ
ール、そして所望により以下の1種又はそれ以上を含む;
(4)腐食阻害剤の0−5%;好ましくは0.1−0.6%を含む量の補助剤、
および(5)100%までの水。
本発明のポンプヘアスプレー組成物は、粒径105ミクロン未満、そして通常
約80−90ミクロンを有する市販のシーキスト ユーロミスト(Seaquist Eur
omist)IIの如きポンプ作動器から微細仕上げスプレーを送給し、そして、粒子
は使用者の毛髪の細かい霧として現われる。エーロゾルヘアスプレー組成物に対
し、仕上スプレーの粒径はわずか約50−80ミクロンである。
必要なK値30−55、好ましくは40−50を有する本発明のターポリマー
は、次の重要なプロセス条件(a)−(d)の1又はそれ以上を用い、遊離基開
始剤の存在下、溶液又は沈殿重合により製造される:
(a)75−135℃の重合温度;
(b)多量の重合開始剤;
(c)高温度の遊離基開始剤;および
(d)1−10重量%の連鎖移動剤例えばイソプロパノール。
ターポリマー中のラクタムモノマー(a)の適当な濃度は、約40−75wt
%、好ましくは55−70%でありそして重合性カルボン酸モノマー(b)の適
当な濃度は、約15−40wt%、好ましくは18−25%である。最も好まし
いモノマー(a)はビニルピロリドンでありそして好ましいモノマー(b)はア
クリル酸である。疎水性モノマーの機能
ターポリマーの疎水性モノマー成分(c)中の長鎖アルキル基は、使用者の頭
髪についてフィルム形成中、“結合シックナ(associative thickener)”を、本
発明の低VOCヘアスプレー組成物に与える。結合増粘メカニズムは次のように
進む。ターポリマーはヒドロアルコール性溶液中で解離状態で存在し、そして水
溶性ラクタムモノマーは可溶状態でありそして長鎖アルキル基はヒドロアルコー
ル性溶媒により溶媒和される。従ってこれらの基は、溶剤中でランダムに有機化
されて存在する。しかし、毛髪にヘアスプレーを適用すると、溶剤のアルコール
成分は急速に蒸発し水中にのみターポリマーを残す。従って、ターポリマーの有
効濃度は、そのゲル化点を越えて増加する。従って、ターポリマーは実質的に粘
着性のない水中で剛直な定着性フィルムとしてゲル化する。次いで粘性の形成に
ついて顕著な知覚なしに、フィルムをゲルから水を除去することにより、乾燥す
る。乾燥ターポリマーフィルムは、頭髪を長期間そのスタイル(長期のカール維
持又は保持)をしっかり保たせる。最後に、このように様式を作った毛髪は、容
易に洗うか又はシャンプーで洗い定着性フィルムを除去する。関連増粘機構は、
それら自身(連携)間の長鎖アルキル基並びに除去の容易化のため、界面活性剤
の長鎖アルキル鎖を無作為化するシャンプー内に存在する界面活性剤によって克
服される。それらに対する界面活性剤は、無作為化に関する限り、55%VOC
形成においてエタノールと同じ役割を奏する。
このプロセスのターポリマー生成物は、粉末として又は水、低級アルカノール
、シクロヘキサン、ヘプタン、メチルエチルケトン等中5〜50wt%の固形分
溶液又は懸濁液としてヘアスプレー配合品に添加できる。
約2〜約10wt%のターポリマー、より好ましくは約3〜約6wt%のター
ポリマーが、55wt%以下のエタノールを有する水性ヘアスプレー溶液に加え
られる。
製剤は、全組成基準で約5wt%までの量の1以上の非活性補助剤を所望によ
り含有できる。そのような非活性添加剤は、腐食阻害剤、界面活性剤、フィルム
硬化剤、ヘアカール剤、着色剤、清浄化剤、金属イオン封鎖剤、防腐剤等を含む
。典型的腐食阻害剤には、メチルエチルアミンボラート、メチルイソプロピルア
ミンボラート、無機水酸化物、例えば水酸化アンモニウム、ナトリウムおよびカ
リウム、ニトロメタン、ジメチルオキサゾリドン、2−ジメチルアミノ−2−メ
チル−1−プロパノール、およびアミノメチルプロパノールが含まれる。
エーロゾルスプレーが望まれる場合、約20〜約45wt%、好ましくは約3
0〜約35wt%の噴射剤が、基礎的ヘアスプレー製剤中に含まれる。適当な噴
射剤には、ジ−C1−C3アルキルエーテル、ブタン、プロパン、イソプロパノー
ル、亜酸化窒素、二酸化炭素、ジフルオロエタン系およびそれらの混合物が含ま
れる。ジメチルエーテルが好ましい。
本発明のヘアスプレーは、3−7のpHおよび90°−190℃のガラス転位
温度(Tg)、より好ましくは4−8のpHおよび100℃−170℃のTgを
有する。
本発明を、以下の実施例を参照しつつ更に詳しく説明する。
A.発明の実施例 例1
K=40*のターポリマーの製造
馬蹄形かくはん器、窒素パージアダプター、温度計、2個の供給ポンプと連結
された2個の内層面供給管、および還流コンデンサーを備えた1lの4首樹脂反
応がまに、192gのビニルピロリドン(VP)および288gのエタノールを
装入した。窒素パージを開始し次いで反応中に継続させそして反応器の含量を約
200rpmで攪拌した。65℃で約30分後、反応器に260mlのt−ブチ
ルペルオキシピバレート開始剤(Lupersol 11)を装入し、次いで96gのエタ
ノールに溶解した64gのアクリル酸および96gのエタノールに溶解した64
gのラウリルメタクリレート(LM)を3時間にわたって装入した。1時間後、
反応器を78℃に加熱し次いで反応を78℃で2時間進行させ次いで別の100
mlのLupersol 11を加えた。Lupersol 11のこの添加を2回以上くり返し
た。約10−11時間の総反応時間後、反応器を冷却させた。
得られたターポリマーは、40のK値を有していた。
*K値=フィケンシマル(Fikentscher)等式を用い1%ポリマー溶液の相対粘度
から計算する。例2
K=36のターポリマーの製造
馬蹄形かくはん器、窒素パージアダプター、温度計、2個の供給ポンプと連結
された2個の内層面供給管、および還流コンデンサーを備えた2lの4首樹脂反
応がまに、50gのイソプロパノールおよび950.0gのヘプタンを装入した
。窒素パージを開始し次いで反応中に継続させた。溶液を20分内で65℃に加
熱し次いで200rpmで30分間一定攪拌しながら65℃で保った。しかる後
530mlの(Lupersol 11)を導入し次いで150gのビニルピロリドン(V
P)、50gのラウリルメタクリレート(LM)および50gのアクリル酸(A
Al)を3時間にわたって徐々にかつ同時に装入した。
追加時間後、反応混合物を、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペル
オキシ)ヘプタン(Lupersol 101)(1.0g)含有する2lのステンレス
鋼の高圧反応器に移した。得られた系を、窒素で30psiにパージし次いで4
時間2psiにガス抜きし、しかる後反応器を130℃で8時間保持し、重合を
完結させた。室温化冷却後、反応器の内容物を、平らな容器に移しそして95℃
で16時間真空濾中で乾燥した。
得られたターポリマーは、36のK値を有していた。例3
K=45のターポリマーの製造
馬蹄形かくはん器、窒素パージアダプター、温度計、2個の供給ポンプと連結
された2個の内層面供給管、および還流コンデンサーを備えた2lの4首樹脂反
応がまに、約2000rpmで攪拌しながら1,000gのヘプタンを装入し、
この間75℃に徐々に加熱した。30分後、反応器に4.0gのLupersol 11
を加えた。その後、150gのビニルピロリドン(VP)、50gのラウリルメ
タクリレート(LM)および50gのアクリル酸(AA)を3時間にわたって同
時に装入した。反応混合物を75℃で1時間保ち次いで2lのステンレス鋼高圧
反応器に移した。
高圧反応器に、1.0gの2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオ
キシ)ヘキサン開始剤(Lupersol 101)を装入し次いで窒素で30psiに
パージしそして2psiにガス抜きした。次いで反応混合物を130℃に加熱し
、次いでその湿度で8時間保ちしかる後反応器を室温に放冷しそして内容物を平
らな容器に移しそこで湿ったケークが形成した。湿ったケークを95℃の真空炉
中で16時間乾燥した。
回収したターポリマーは、45のK値を有していた。例4
K=43のターポリマーの製造
馬蹄形かくはん器、窒素パージアダプター、温度計、2個の供給ポンプと連結
された2個の内層面供給管、および還流コンデンサーを備えた2lの4首樹脂反
応がまに、1,000gのヘプタンを装入しこの間200rpmで攪拌しそして
80℃に徐々に加熱した。溶液をその湿度で30分間保持ししかる後520ml
のLupersol 11を加え次いで150gのビニルピロリドン(VP)、50gの
アクリル酸(AA)および50gのラウリルメタクリレート(LM)を、80℃
で3時間にわたって同時に装入した。更に1時間後、反応混合物を2lのステン
レス鋼の高圧反応器に移した。次いで、Lupersol 101(1g)を反応器に装
入したが、反応器は窒素で30psiにパージされそして2psiにガス抜きさ
れた。反応器を130℃に加熱し、そしてその湿度で8時間保持し次いで室温に
放冷した。得られた反応混合物を、平らな容器に移しウェトケークを形成した。
次いでケークを95℃の真空乾燥器で16時間乾燥した。
ターポリマーは43のK値を有した。例5
K=39のターポリマーの製造
例1をくり返すが、但しラウリルメタクリレートの代わりにステアリルメタク
リレート(SM)を用いた。
ターポリマーは39のK値を有していた。例6
K=36のターポリマーの製造
馬蹄形かくはん器、窒素パージアダプター、温度計、3個の供給ポンプと連結
された2個の内層面供給管、および還流コンデンサーを備えた1lの4首樹脂反
応がまに、480gのエタノールを装入し、この間200rpmで攪拌し次いで
65℃に加熱した。30分後、反応器に260mlのLupersol 11を装入し次
いで192gのビニルピロリドン、64gのアクリル酸および64gのラウリル
メタクリレートを3時間にわたって供給した。反応物を65℃で更に1時間加熱
し次いで78℃に加熱し、しかる後追加の100mlのLupersol 11を加えた
。反応混合物を78℃で2時間保持し次いでLupersol 11を78℃で加え、次
いで2時間保持し冷却前4回くりかえしそして得られたターポリマー生成物混合
物を放出せしめた。
ターポリマー生成物は、36のK値を有していた。
B.比較例
本発明において、30−55、好ましくは40−50の臨界性を実証するため
、この範囲以外のK値を有する次のターポリマーを、次の重合条件を用いて製造
した。比較例7 ターポリマーK=80の製造
(シン,米国特許 5,015,708の実施例1)
1lの5首反応がまに、コンデンサー、温度計、窒素パージ管、2個の滴下ロ
ートおよび機械的攪拌器を備えた。反応器を、500gのヘプタンに溶解したビ
ニルピロリドン(VP)で予め装入した。次いで混合物を窒素ガス中65℃に加
熱し次いで30分間保持し、しかる後t−ブチルペルオキシピバレート(260
ml)を装入しその後アクリル板(AA)およびラウリルメタクリレート(LM
)を、定速攪拌下1時間にわたって添加した。追加のt−ブチルペルオキシピバ
レート(140ml)を2時間後に装入した。次いで反応混合物を65℃で更に
2時間保った。混合物を濾過し、ヘプタンで2回送りそして濾中で一液100℃
で乾燥した。次いで得られた白色粉末を真空下で100℃で一液乾燥した。
ターポリマーは80のK値を有していた。比較例8
K=72のターポリマーの製造
例7の手順をくり返し72のK値を有するターポリマーを得た。比較例9
K=65のターポリマーの製造
例7の手順をくり返し65のK値を有するターポリマーを得た。比較例10
K=20のターポリマーの製造
馬蹄形かくはん器、窒素パージアダプター、湿度計、2個の供給ポンプと連結
された2個の内層面供給管、および還流コンデンサーを備えた1lの4首樹脂反
応がまに、500gのイソプロパノールを装入した。
窒素パージを開始し、次いで反応中に継続(そして反応器の内容物を約200
rpmで攪拌した。65℃で約30分後、反応器に260mlのt−ブチルペル
オキシピバレート開始剤(Lupersol 11を装入し、次いで20gのイソプロパ
ノールおよび60gのビニルピロリドンに溶解した20gのアクリル後並びに2
0gのイソプロパノールに溶解した20gのラウリルメタクリレート(LM)を
、5時間にわたって同時に導入した。反応を65℃で2時間進行せしめ次いで1
00mlのLupersol 11を加えた。Lupersolのこの添加を3回くり返した。約
8時間の総反応時間後、反応器を放冷せしめた。
得られたターポリマーは、20のK値を有していた。
下記の表2に、比較例の組成とK値を要約する。
前記の表3は、本発明の典型的低VOCヘアスプレー組成物を要約する。
本発明のターポリマーおよび比較のターポリマーの双方を、噴霧能力および使
用者の行動特性に対して評価した。結果を下記の表4に示す。
これらの結果は、以下の内容を実証する;すなわち、30−55、好ましくは
40−5.5のK値を有する予備決定された組成を有する本発明のターポリマー
は、秀れた噴霧特性、特に微細噴霧および小粒径をポンプおよびユーロゾル製剤
からなる。一方80のK値を与えるターポリマーを含む比較組成物は、粗い粒子
のみを与え、この粒子は大きさが大きくそして望ましい微細噴霧を形成するより
もむしろカン(can)から流れ出る。
本発明のターポリマー中に存在する疎水性モノマー(c)の量は、良好な硬さ
特性を与えるきれいなヘアスプレー組成を達成するのに重要である。より詳しく
は以下の内容が観察された;すなわち、ターポリマーの疎水性モノマーの濃度が
25wt%を超える場合(例えば40wt%)、得られるターポリマー組成は中
和前不透明であり、そして中和後に曇っている。噴霧後、それは劣った硬さ、6
.6対8.8(K=45)を有するフィルムを形成する。更に、5wt%未満(
例えば0%)の疎水性オノマー成分は、ターポリマーを生成しその組成物はわず
か6.4対8.8(K=45)の剛性値を有するフィルムを生成する。
本発明を、その態様に関し説明したが、当業者のなし得る範囲で変化と修正は
可能である。従って次の請求の範囲が基礎とされる。
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フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE,
DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M
C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG
,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN,
TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,SZ,U
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G,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO
,RU,SD,SE,SG,SI,SK,TJ,TT,
UA,UZ,VN
(72)発明者 ロカフォート コリーン エム
アメリカ合衆国 ニュージャージー州
07034 レイク ハイアウォサ レイク
ショア ドライヴ 6
(72)発明者 ロギン ロバート ビー
アメリカ合衆国 ニュージャージー州
07436 オークランド ペイジ ドライヴ
137
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.次の(a)〜(f): (a)(i)約60重量%〜約68重量%のビニルピロリドン、 (ii)約20重量%〜約23重量%のアクリル酸又はメタクリル酸、お よび (iii)36〜45のK値を有する約9重量%〜約20重量%のラウリ ルメタクリレート又はステアリルメタクリレート を含んでなる約2重量%〜10重量%のターポリマー、 (b)0〜0.25重量%の中和剤、 (c)0〜55重量%のアルコール (d)0〜5重量%の補助剤、 (e)0〜35重量%の噴射剤、および (f)100重量%までの水 を含んでなるヘアスプレー組成物であって、105ミクロン未満の粒径を有す る仕上げスプレーを送給することのできる、前記ヘアスプレー組成物。 2.(a)が3〜6%である、請求の範囲第1項記載のヘアスプレー組成物。 3.0.05〜0.20%の中和剤を含んでなる、請求の範囲第1項記載のヘア スプレー組成物。 4.(d)が腐食抑制剤を含む、請求の範囲第1項記載のヘアスプレー組成物。 5.35〜55%のエタノールを含有する、請求の範囲第1項記載のヘアスプレ ー組成物。 6.20〜35%の噴射剤を含有する、請求の範囲第1項記載のヘアスプレー組 成物。 7.噴射剤がジメチルエーテルである、請求の範囲第6項記載のヘアスプレー組 成物。
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