JPH11506134A - 疎水性かつ炭素主体のグラフトを有するコポリマーを含有するパーソナルケア組成物 - Google Patents
疎水性かつ炭素主体のグラフトを有するコポリマーを含有するパーソナルケア組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
開示した発明は、以下の(a)及び(b)を含むパーソナルケア組成物、特にヘアスタイリング組成物である:(a)親水性有機重合性骨格とこの骨格にグラフと結合した疎水性マクロモノマーを有することにより特徴づけられるグラフトコポリマーであり;該重合性骨格は約20℃以上のTgを有し;疎水性マクロモノマーは、炭素主体の主鎖、約20℃未満のTg、及び約500以上の数平均分子量を有し;そして(b)好ましくはC2〜C3の一価アルコール及びこれらの混合物からなる群から選ばれる親水性溶媒。
Description
【発明の詳細な説明】
疎水性かつ炭素主体のグラフトを有するコポリマーを含有するパーソナルケア組
成物
技術分野
本発明は、毛髪セット剤としてグラフトコポリマーを含むパーソナルケア組成
物、特にヘアスタイリング組成物に関する。更に具体的には、本発明はグラフト
コポリマーと疎水性溶媒を含むヘアスタイリング剤組成物に関する。グラフトコ
ポリマーは、有機親水性骨格及びこれに化学的に結合し、ぶら下がる疎水性マク
ロモノマーを含むグラフトを有する。
背景技術
毛髪を特定の形に保持するということは広く望まれている。これを達成するも
っとも普通の方法は、シャンプー及び/又はコンデイショニングの後の、湿った
毛髪に、または乾燥し形作った毛髪に組成物を使用することである。これらの組
成物は、一時的な固定の効果を与え、水又はシャンプーすることによって除去さ
れる。この固定の効果を与える組成物に使用される物質は一般に樹脂であり、ム
ース、ジェル、ローション又はスプレーの形で使用されてきた。
多くの人は、ヘアスプレー組成物から高いレベルの髪型の維持又は保持を望ん
でいる。典型的なヘアスプレーでは、保持は、National Starch and Chemica
l Company から供給されるAMPHMERR及びGAFにより供給されるGAN
TREZRのような樹脂の使用によって達成される。一般にヘアスプレー組成物
による毛髪の保持が増加すると、毛髪の感触はこわばったものとなり、それゆえ
好ましくない。毛髪の保持と毛髪の感触の改良された組合わせを与えるヘアスプ
レー組成物が望まれている。
毛髪の感触を改良する一つの知られた方法は、ヘアスタイリング組成物に可塑
剤を使用することであった。残念ながら、可塑剤は使用した時ヘアスタイリング
製品に粘着性を強くし、毛髪の保持の程度を低下する傾向がある。
ヘアスプレー組成物及びヘアトニック、ローション、リンス、ムース等の他の
ヘアスタイリング組成物に、毛髪のセット剤としてシリコンをグラフトした有機
骨格ポリマーを使用することも知られている。シリコンをグラフトしたコポリマ
ーは、例えば従来のポリマー系ヘアセット剤に比較して強化された柔軟性のよう
な、毛髪の良好な感触とセット力を与えるヘアスプレー組成物を作るために使用
することができる。残念ながら、毛髪の感触を改良するために、しばしば毛髪の
保持力をある程度犠牲にしている。
かくして、従来のヘアスタイリング組成物は一定の毛髪の感触改善効果を持つ
が、特定のレベルの毛髪感触性能のための良好な毛髪保持力(この組成物の使用
及び乾燥の後に)を持つ、または逆に特定のレベルの毛髪保持性のための良好な
毛髪感触を持つヘアスタイリング組成物の提供が望まれている。特にシリコンで
グラフトしたコポリマーによって得られる毛髪感触を維持又は改良しつつ同時に
毛髪の保持性を改良することは特別の挑戦である。
ヘアスプレーは、慣用的に、水の存在がスプレーの品質にマイナスに作用する
ので、例えばエタノール及びイソプロパノールのような多量の1価アルコール溶
媒と、相対的に少量の水が配合されてきた。しかし、今日ではエタノール、イソ
プロパノールのような揮発性有機化合物及びエアゾールプロペラントのようなそ
の他の揮発性物質のレベルを低下させたヘアスプレー組成物を配合することが特
に望まれている。そのようにするために、ヘアスプレー製品への水の添加に伴っ
て生ずる従来の問題点を克服した配合製品を提供することが強く望まれている。
特に、高レベルの水は毛髪感触にマイナスに作用する。
本発明の目的は、毛髪感触/毛髪保持性能の改良された組合わせを提供するヘ
アセッテイング剤を含んだヘアスタイリング組成物、特にヘアスプレー組成物及
び水性、アルコール又は水アルコールベースのヘアセッテイング溶液を提供する
ものである。
更に本発明の目的は、上記したように、組成物の特定のレベルのヘアセッテイ
ング剤のために改良された毛髪感触と改良された毛髪保持の両方を与えるヘアス
タイリング組成物を提供することである。
また更に本発明の目的は、低減した揮発性有機化合物量(”低減VOC”)の
組成物、即ち80%以下の揮発性有機化合物を有する組成物と同様に、典型的に
は80%以上の揮発性有機化合物を含む従来の揮発性有機化合物量(汎用VOC
)の組成物に対して、上述した目的を満足する組成物を提供することである。
これらの及び以下の記載から明らかなその他の効果は本発明によって得ること
ができる。
発明の要約
本発明は以下のものを含むパーソナルケア組成物、好ましくはヘアケア組成物
に関する:
(a)約0.1重量%から約15重量%の親水性有機重合性骨格とこの骨格にグ
ラフト結合した疎水性マクロモノマーを有するグラフトコポリマーであり;この
親水性重合性骨格が約−20℃以上のTgを有し、該疎水性マクロモノマーが炭
素を主体とする主鎖を有し、該疎水性マクロモノマーが約0℃末満のTgと約5
00以上の数平均分子量とを有するものであり;そして
(b)約99・9重量%から約85重量%の該グラフトコポリマーのためのキャ
リアーであり;このキャリアーが、好ましくは水、C2〜C3一価アルコール及
びこれらの混合物からなる群から選ばれる親水性溶媒を含み;該グラフトコポリ
マーは実質的にこの溶媒に溶解性である。
好ましい態様では、この組成物は、付加的にグラフトコポリマーのための可塑
剤を含む。好ましい態様ではまた、この組成物は、付加的に約0.1重量%から
約15重量%のC10〜C16の分岐鎖炭化水素及びこれらの混合物からなる群
から選ばれる揮発性炭化水素溶媒を含む。この溶媒は好ましくは約105℃から
約260℃の沸点を有する。
親水性重合性骨格は相対的に高い強度を有する。理論による制約がなければ、
骨格にグラフト結合した疎水性マクロモノマーは、好ましくない強度の消失が生
ずることなしに良好に延長して、骨格のもろさを軽減する。
発明の詳細な記載
本発明の必須成分を以下に記載する。以下の記載はまた本発明の態様に有用な
種々の任意の及び好ましい成分の排他的な意味でない記載である。
本発明の組成物は、ここの記載した必要な又は任意の成分及び/又は限定を含
み、これらからなり、又はこれらから本質的になることができる。
全てのパーセントと比率は、他に指示する場合を除き重量基準で計算される。
全ての成分の量は、その成分の有効な量を使用し、他に指示がなければ商業的
に入手可能な供給源に存在している溶媒、副生物、又は他の不純物は含まない。
全ての特許、特許出願及び印刷された出版物を含む、ここで使用する全ての文
書は、全体としてこの記載に引用してここに組み込まれる。グラフト接着性コポリマー
本発明の組成物は、本質的に毛髪セット剤として接着性のグラフトコポリマー
(代わりにここでは”グラフトコポリマー”という)を含む。この組成物は、一
般に組成物の重量で約0.1%から約15%、好ましくは約0.5%から約8%
、更に好ましくは約1%から約8%のグラフつコポリマーを含む。組成物に接着
性又はフィルム形成性を与えるように有効な量が使用され、組成物が処方するこ
とができ、その意図する目的に有効に適用できる限り、より高い又はより低い量
のグラフトコポリマーの使用を排除することを意図するものではない。”接着性
コポリマー”は、表面に溶液として適用された時に、乾燥してフィルムを形成す
るコポリマーを意味する。このようなフィルムは、当業者に理解されているよう
に接着及び結合強度を持つ。
グラフトコポリマーは、重合性骨格に共有的に結合し、ぶら下がっている疎水
性マクロモノマーをもった親水性重合性骨格(疎水性マクロモノマーが重合性骨
格にグラフトされている。)を特徴とする。当業者に明らかで、特に合成例から
明らかなように、グラフトコポリマーは骨格にグラフト結合した一つ又はそれ以
上の疎水性マクロモノマーを持っても良い。更に、本発明の組成物は、グラフト
コポリマーに加えて、骨格にグラフト結合した疎水性マクロモノマーを有しない
対応するコポリマーを含んでも良い。(当業界で知られているように、合成グラ
フト共重合法は、重合性骨格に共有的に結合し、ぶら下がった、ゼロ、一つ又は
それ以上の疎水性マクロマーを含む重合性分子の混合物を生成する。ポリマーサ
ンプル中の疎水性マクロモノマーの量及び数平均分子量及びポリマーサンプルの
数平均分子量の知見から、骨格当たりの疎水性マクロモノマーの平均の数を計算
することができる。)親水性重合性骨格は、以後代わりに”重合性骨格”として
使用する。
他の記述がない限り、ここで使用する”親水性”は、その物質が、水、C2〜
C3アルコール、又はこれらの混合物に実質的に溶解性であり、”疎水性”は、
その物質が、水、C2〜C3アルコール、又はこれらの混合物に実質的に不溶性
であることを意味する。ここで使用されるように、親水性重合性材料(例えば、
本発明の重合性骨格、マクロモノマー及びグラフトコポリマーを含むホモポリマ
ー又はコポリマー)は、25℃で、重合性材料の重量の0.2%の濃度で、蒸留
(又はこれに相当する)水、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール
又はこれらの混合物に溶解性であるものであり、更に好ましくは、重合性材料の
重量の1.0%の濃度で溶解性であるものである。ここで使用するように、疎水
性重合性材料は、25℃で、重合性材料の重量の0.2%の濃度で、蒸留(又は
これに相当する)水、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール又はこ
れらの混合物に非溶解性のものであり、更に好ましくは、重合性材料の重量の0
.1%の濃度で非溶解性のものである。高分子量での溶解度はまた約40,00
0での溶解度が指標であるが、このような溶解性、非溶解性の決定の目的のため
の高分子材料の重量平均分子量は約40,000である。
グラフトコポリマーは、およそ20,000の重量平均分子量(グラム/モル
)を持つ。加工性、美的特徴のような実際的な理由のために本発明の応用が制限
される場合を除き、分子量に上限はない。一般に重量平均分子量は、約10,0
00,000以下、より一般的には5,000,000以下、典型的には3,0
00,000以下である。好ましくは、重量平均分子量は、約50,000から
2,000,000、更に好ましくは、約75,000から1,000,000
、最も好ましくは、約75,000から750,000、の間である。
好ましくは、乾燥してフィルムを形成するこのグラフトコポリマーは、それら
が接触して過度に粘着性、又は”べとつき(tacky)”がないように、約10℃
以上の、更に好ましくは約20℃の少なくとも一つのTg又はTmを持つ。ここ
で使用するように、もしこのような転移が材料に存在する場合は、略記号”Tg
”は材料のガラス転移温度を意味し、略記号”Tm”は材料の結晶溶融温度を意
味する。前述のTg及びTmは、乾燥してフィルムを形成した時に、一般に重合
性骨格を含むポリマーのTg及びTmに対応する。重合性材料の薄膜のTg及び
Tmの決定の方法は、当業界でよく知られており、ここで応用する。例示的方法
が、Introduction to Polymer Science and Technoligy,Herman S Kauf
man and Joseph Falcetta、John Wiley and Sons、1977,239−3
00頁に記載されており、ここに引用して組み込む。
グラフトコポリマーは以下の4種の条件を満足すべきである:
(1)乾燥した時、グラフトコポリマー相は、疎水性マクロモノマー部を含む非
連続相と、重合性骨格部を含む連続相に分離する;
(2)疎水性マクロモノマー部は重合性骨格部に共有的に結合し;
(3)疎水性マクロモノマー部の数平均分子量は約500以上であり;
(4)毛髪や皮膚に使用するパーソナルケア組成物のような組成物中で使用され
た時、重合性骨格部は毛髪や皮膚のような対象表面にグラフトコポリマーの沈着
を可能にする。
理論的制限がなければ、グラフトコポリマーの相分離の性質は、コポリマーの
機械的性能を改良する。これは親水性重合性骨格に比較してより長い破壊延伸性
を持ち、より良好な毛髪保持効果が得られる。グラフトコポリマーの相分離性は
以下の数種の方法によって決定できる。
一つの方法では、ポリマーは溶媒(即ち、骨格とグラフト部を溶解した溶媒)
から固形のフィルムとして成形される。このフィルムは次いで区切られ、透過型
電子顕微鏡で検査される。これらの包含物は、グラフトマクロモノマー鎖の寸法
(典型的には数百nm以下)に合った適切な寸法と存在するマクロモノマーの量
にあった適切な密度を持つべきである。この挙動は、この構造と共にポリマーの
文献に十分に開示されており(例えば、S.D.Smith Ph.D.学位論文、バージ
ニア大学、1987、及びここでの引用文献を参照、これらはここに引用して組
み込む。)
相分離特性を決定する第二の方法は、ポリマー本体の濃度の比較してポリマー
フィルムの表面での高濃度化の検査である。グラフトとは低エネルギーの空気境
界面を好むので、それはポリマー表面に好んで存在する。このことがフィルムの
表面にグラフトが存在する表面を作り出す。これは、乾燥フィルム表面をESC
A(化学分析のための電子分光法)によって実験的に証明できる。照射ビームの
角度を変えることによって、その表面は深さを変えて分析することができる。
この好ましいグラフトコポリマーは、一般に約1重量%から約50重量%の炭
化水素マクロモノマー単位、即ち親水性重合性骨格を形成するように重合性であ
るモノマーと共重合できるグループでポリマー鎖の一方の端が封鎖された炭化水
素ポリマーからなるマクロモノマー単位(ここでは”C”モノマーという)、及
び約50重量%から約99重量%の親水性重合性骨格を含むモノマー単位を含む
。重合性骨格
該親水性重合性骨格を含むモノマー単位は、親水性モノマー(代わりにここで
は”A”モノマーという)(典型的には極性モノマー)、又はこの親水性モノマ
ーと疎水性モノマーの混合物(代わりにここでは”B”モノマーという)(典型
的には低い極性のモノマー)から導くことができる。ここで”疎水性モノマー”
は実質的に水に不溶性のホモポリマーを形成するモノマーを意味し;”親水性モ
ノマー”は実質的に水に溶解性のホモポリマーを形成するモノマーを意味する。
A及び任意のBモノマー単位は、共重合性モノマー、好ましくはエチレン性不
飽和モノマーから選ばれる。ここで使用する”共重合性”は、ある材料が、例え
ばイオン性、乳化、分散、チーグラ−ナッタ、フリ−ラジカル、群移動又は段階
成長重合のような一つ又はそれ以上の慣用の合成技術を使用して重合反応で他の
材料(例えば、Aモノマー、Bモノマー及びCマクロモノマー)と反応できるこ
とを意味する。本発明では慣用のフリ−ラジカル開始技術を使用して重合できる
モノマー及びマクロモノマーが好ましい。ここで使用する”エチレン性不飽和”
は、少なくとも一つの重合性炭素−炭素二重結合(モノ−、ジー、トリ−及びテ
トラ置換でありうる)を含む材料(好ましくは、Aモノマー、Bモノマー及びC
マクロモノマー)を意味する。Aモノマー、Bモノマー及びCマクロモノマーは
、好ましくは重合した時に飽和ポリマーを形成するモノマーからなる。
本発明では、2又はそれ以上のAモノマーの組合わせ及び2又はそれ以上のB
モノマーの組合わせを含む広い範囲のA及びBモノマーが使用できる。A及びB
モノマーはコポリマーの条件に合うように選ばれる。
Aモノマー単位
ここで有用な限定しないAモノマー単位の種類は、不飽和モノー、ジ、及びポ
リカルボン酸;(メタ)アクリルアミド;(メタ)アクリレート、(メタ)アク
リレートアルコール、有機酸無水物; 有機酸無水物エステル;親水性ビニル化
合物;親水性アリル化合物;親水性イミド;このような化合物の塩;及びこれら
の組合わせからなる群から選ばれる親水性モノマーを含む。
このような親水性モノマーの代表的な例は、アクリル酸又はメタアクリル酸,
N,N−ジメチルアクリルアミド、ジメチルアミノエチルメタクリレート、4級
化ジメチルアミノエチルメタクリレート、メタクリルアミド、N−t−ブチルア
クリルミド、マレイン酸、マレイン酸無水物及びそのハーフエステル、クロトン
酸、イタコン酸、アクリルアミド、アクリレートアルコール、ヒドロキシエチル
メタクリレート、ジアリルジメチルアンモニウムクロライド、ビニルピロリドン
、ビニルエーテル(例えば、メチルビニルエーテル)、マレイミド、ビニルピリ
ジン、ビニルイミダゾール、他の極性ビニル複素環、スチレンスルホネート、ア
リルアルコール、ビニルアルコール(例えば、重合後ビニルアセテートの加水分
解によって得られる)、ビニルカプロラクタム、上記の酸及びアミンの塩、及び
これらの組合わせを含む。
好ましい親水性モノマーは、アクリル酸、N,N−ジメチルアクリルアミド、
ジメチルアミノエチルメタクリレート、4級化ジメチルアミノエチルメタクリレ
ート、ビニルピロリドン、上記の酸とアミンの塩、及びこれらの組合わせを含む
。4級化モノマーは、グラフトコポリマーの他のモノマーと共重合の前でも後で
も4級化できる。Bマクロモノマー単位
ここで有用な限定しないBモノマー単位の種類は、アクリル酸エステル;メタ
アクリル酸エステル;N−アルキルアクリルアミド;ビニル化合物、ビニリデン
化合物;不飽和炭化水素(例えば、直鎖、分岐鎖及び脂環式オレフィンを含むオ
レフィン、及び芳香族エチレン性不飽和化合物);及びこれらの組み合わせを含
む。
このような疎水性モノマーの代表的な例は、アクリル酸又はメタアクリル酸と
C1からC18アルコールのエステル、例えばメタノール、エタノール、メトキ
シエタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−メ
チル−1−プロパノール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノ
ール、2−メチルー1−ブタノール、1−メチルー1−ブタノール、3−メチル
ー1−ブタノール、1−メチルー1−ペンタノール、2−メチルー1−ペンタノ
ール、3−メチルー1−ペンタノール、t−ブタノール(2−メチルー2−プロ
パノール)、シクロヘキサノール、ネオデカノール、2−エチルー1−ブタノー
ル、3−ヘプタノール、ベンジルアルコール、2−オクタノール、6−メチルー
1−ヘプタノール、2−エチルー1−ヘキサノール、3,5−ジメチル−1−ヘ
キサノール、3,5、5−トリメチル−1−ヘキサノール、1−デカノール、1
−ドデカノール、1−ヘキサデカノール、1−オクタデカノール等であり、その
アルコールは約1−18、好ましくは1−12の炭素数であり;ジシクロペンテ
ニルアクリレート;4−ビフェニルアクリレート;ペンタクロロフェニルアクリ
レート;3,5−ジメチルアダマンチルアクリレート;3,5−ジメチルアダマ
ンチルメタアクリレート;4−メトキシカルボニルフェニルメタアクリレート;
トリメチルシリルメタアクリレート;スチレン;アルファメチルスチレン及びt
−ブチルスチレンを含むアルキル置換スチレン;ビニルアセテート、ビニルネオ
ノナノエート、ビニルピバレート及びビニルプロピオネートを含むビニルエステ
ル;ビニルクロライド;ビニリデンクロライド;ビニルトルエン;イソブチルビ
ニルエーテル及びs−ブチルビニルエーテルを含むアルキルビニルエーテル;ブ
タジエン;シクロヘキサジエン;ビシクロヘプタジエン;2,3−ジカルボキシ
メチル−1,6−ヘキサジエン;エチレン;プロピレン;インデン;ノルボルニ
レン;β−ピネン;α−ピネン及びこれらの組み合わせを含む。
好ましい疎水性Bモノマー単位は、アクリル酸又はメタアクリル酸とC1から
C18アルコールのエステル、スチレン、アルファメチルスチレン、t−ブチル
スチレン、ポリスチレンマクロマー、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート
、ビニルクロライド、ビニリデンクロライド、ビニルトルエン、ブタジエン、シ
クロヘキサジエン、エチレン、プロピレン及びこれらの組合わせからなる群から
選ばれる。更に好ましくは、疎水性モノマーBは、n−ブチルメタアクリレート
、イソブチルメタアクリレート、t−ブチルアクリレート、t−ブチルメタアク
リレート、2−エチルヘキシルメタアクリレート、メチルメタアクリレート及び
これらの組み合わせを含む。最も好ましくは、疎水性モノマーBは、t−ブチル
アクリレート、t−ブチルメタアクリレート及びこれらの組み合わせから選ばれ
る。ここで使用する際、A及びBモノマーは、一つ又はそれ以上の置換其で置換
された又は置換されないモノマーを含むことを意味する。置換其の例としては、
限定するものではないが、アルキル、アリール、カルボキシル、ハロゲン及びこ
れらの組合わせを含む。疎水性Cマクロモノマー単位
疎水性マクロモノマー(Cモノマー)は、マクロモノマー重合性部分が疎水性
であり、その材料の薄膜が約0℃未満、好ましくは約−25℃未満のTgを持つ
ような疎水性モノマーから導かれる。従って、疎水性マクロモノマーは約0℃又
はそれ以下、好ましくは約−25℃又はそれ以下のTgを持つホモ−又はコポリ
マーを形成する疎水性モノマーを含む。疎水性マクロモノマーは、約500以上
、好ましくは約1,000から約200,000、更に好ましくは約1,500
から約30,000、最も好ましくは約5,000から約25,000の重量平
均分子量を持つ。
本発明の疎水性Cマクロモノマー単位は、くり返し構造単位を含んだ大きな重
合性ブロックである。Cマクロモノマー単位は、より小さいモノマー単位の重合
から形成される。Cマクロモノマーは広い範囲の構造を含み、A及びBモノマー
単位と共重合性である。理論によって限定を意図しないが、疎水性Cマクロモノ
マー単位はコポリマー全体の溶解性に貢献すると信じられる。
Cマクロモノマー単独或いは2又はそれ以上のCマクロモノマーはの組み合わ
せが、Tg、溶解度及び分子量がコポリマーの要件を満足する限り使用すること
ができる。又、各Cマクロモノマーは、2又はそれ以上のランダムに繰り返すモ
ノマー単位から構築される。この場合はマクロモノマーは共重合型のマクロモノ
マーと考えられる。とにかく、Cマクロモノマーはグラフトコポリマーの要件を
満足するように選ばれる。疎水性マクロモノマーは疎水性モノマー単位と必要に
応じて親水性モノマー単位を含む。
ここで有用なCマクロモノマーは、重合性の部分と共重合性基、好ましくはA
及びB単位と共重合性であるエチレン性不飽和基を含む。Cマクロモノマーの重
合性部分は、炭素主体の主鎖を持ち、これは種々の一つ又はそれ以上の官能基,
例えばアルキル、アリール、カルボキシル、ハロゲンで置換されてもされなくて
も良い。典型的には、好ましいCマクロモノマーはエチレン性不飽和基で末端封
鎖されたものである。ここで使用する”末端封鎖”は、エチレン性不飽和基がマ
クロモノマーの末端又はその近傍にあることを意味する。しかしこの”末端封鎖
”の定義はマクロモノマーが炭素−炭素二重結合(モノ、ジ、トリ又はテトラ置
換)で終了するもののみに限定を意図するものではない。
本発明の疎水性Cマクロモノマーは、この分野の普通の技術を持つ高分子化学
者に知られた種々の標準的な合成方法を使用して合成することができる。更に、
マクロモノマーは商業的に入手できるポリマーから出発して合成することができ
る。
例えば、疎水性Cマクロモノマーは、一つ又はそれ以上の疎水性モノマー及び
必要に応じて親水性モノマーの重合(酸、塩基、フリーラジカル及び自動開始)
によって合成され、引き続いて共重合性構造単位E、好ましくはエチレン性不飽
和基と反応し、即ち”末端封鎖”されポリマーを形成することができる。この代
わりに、CマクロモノマーはここでEとして使用する構造単位で”末端封鎖”さ
れた商業的に入手可能な疎水性ポリマーから出発して合成することもできる。も
う一つの代替法として、Cマクロモノマーは構造単位Eで出発し、ここに所望の
疎水性モノマー単位を重合させることによって合成することができる。この第3
の代替法では、E単位のエチレン性不飽和基は合成で消費されるのではなく、引
き続くCマクロモノマーとA単位との共重合で完全に保存されると理解すべきで
ある。全ての合成法は、いかなるその他の適当な合成方法がCマクロモノマー及
び本発明のコポリマーを調製するために使用できることを単に例示するためであ
る。
Cマクロモノマーは、式(I)又は(II)に対応するA及びBと共重合性の少
なくとも一つの疎水性マクロモノマーである。
ここで、R1、R2、R3、R4及びR5は、独立してH又はC1からC5の直鎖又
は分岐アルキル基;
R6は、H又はC1からC8のアルキル基;
R7は、C4からC18;
i及びkは、独立して約1又はそれ以上の整数;
j及びlは、独立して約0又はそれ以上の整数;
mは、10から約2000の整数、好ましくは約15から300、更に好ましく
は約20から約250の整数;そして
E及びIはここに定義するものである。
Eは、Aモノマー単位及び任意のBモノマー単位と共重合性のエチレン性不飽
和”末端封鎖”基である。好ましくはEは、アクリルアミド、メタアクリルアミ
ド、ビニル、アリル、アクリロイル、メタクリロイル、エタクリロイル、2−ビ
ニルベンジル、3−ビニルベンジル、4−ビニルベンジル、2−ビニルベンゾイ
ル、3−ビニルベンゾイル、4−ビニルベンゾイル、1−ブテニル、1−プロペ
ニル、イソブテニル、イソプロペニル、シクロヘキセニル、シクロペンテニル及
びこれらの組み合わせからなる群から選ばれる。更に好ましくは、Eは、ビニル
、アリル、アクリロイル、メタクリロイル、エタクリロイル、3−ビニルベンジ
ル、4−ビニルベンジル、3−ビニルベンゾイル、4−ビニルベンゾイル、1−
ブテニル、1−プロペニル、イソブテニル及びこれらの組み合わせからなる群か
ら選ばれる。最も好ましくは、Eは、ビニル、アリル、アクリロイル、メタクリ
ロイル、エタクリロイル、3−ビニルベンジル、4−ビニルベンジル及びこれら
の組み合わせからなる群から選ばれる。、
Iは、化学的開始基である。理論により限定されることなく、IはCマクロモ
ノマーの合成に使用する化学的開始剤又は溶剤から導かれる。Iが導かれるこの
ような開始剤の非限定的な例は、水素イオン、水素原子ラジカル、水素化イオン
(hydride ion)、水酸イオン、水酸ラジカル、パーオキサイドラジカル、パーオ
キサイドアニオン、C1−C20のカルボカチオン、C1−C20のカルボアニ
オン(例えば、sec−ブチルカルボアニオン及び1,1−ジフェニルー4−メ
チルペンチルカルボアニオン)、C1−C20の炭素ラジカル、C1−C20の
脂肪族及び芳香族アルコキシアニオン、アンモニウムイオン、置換アンモニウム
イオン(例えば、C1−C20のアルキル及びC1−C20のアルコキシ置換)
、及びC1−C20のカルボカチオン(例えば、クミルカルボカチオン)が含ま
れる。Iは、いかなる有用な溶媒から導かれるが、非限定的な例示には、水、メ
タノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、ヘキサン
、ジクロロメタン、クロロホルム、ベンゼン及びトルエンが含まれる。Iの非限
定的な例は、水素、C1−C40直鎖又は分岐鎖アルキル、ベンジル、1−フェ
ニル置換C2−C40直鎖又は分岐鎖アルキル、1、1−ジフェニル置換C2−
C40直鎖又は分岐鎖アルキル及びこれらの組み合わせから成る群から選ばれる
化学基を含む。更に好ましくは、Iは1,1−ジフェニル−4−メチルペンチル
、sec−ブチル及びクミルからなる群から選ばれる。最も好ましくは、sec
−ブチル又はクミルである。
R1、R2、R3、R4及びR5は、A及びBモノマー単位の説明で記載した
ようなモノマー単位から誘導される。好ましいモノマーは、エチレン性不飽和直
鎖又は分岐鎖炭化水素、アクリル酸及びメタアクリル酸のエチレン性不飽和エス
テルからなる群から選ばれる。更に好ましくは、モノマーは、イソブチレン、ブ
タジエン、イソプレン、1−ブテン、5−メチルー1−ヘキセン、6−メチルー
1−ヘプテン、4,4−ジメチルー1−ペンテン等;アクリル酸とn−ブチル、
ドデシル、2−エチルヘキシル、2−エチルブチル、n−エチル,n−ヘプチル
、n−ヘキシル、イソブチル、イソデシル、イソプロピル、3−メチルブチル、
2−メチルペンチル、ノニル、オクチル及びプロピルアルコールから選ばれるア
ルコールとのエステル;メタアクリル酸とドデシル、2−エチルヘキシル、ヘキ
シル、デシル、オクタデシル、オクチル、n−ペンチル及びトリデシルアルコー
ルから選ばれるアルコールとのエステルからなる群から選ばれる。
これらの末端封鎖疎水性マクロモノマーの非限定的な例は、ポリ(n−ブチル
アクリレート)、ポリ(ドデシルアクリレート)、ポリ(2−エチルヘキシルア
クリレート)、ポリ(2−エチルブチルアクリレート)、ポリ(n−エチルアク
リレート)、ポリ(n−ヘプチルアクリレート)、ポリ(n−ヘキシルアクリレ
ート)、ポリ(イソブチルアクリレート)、ポリ(イソデシルアクリレート)、
ポリ(イソプロピルアクリレート)、ポリ(3−メチルブチルアクリレート)、
ポリ(2−メチルペンチルアクリレート)、ポリ(ノニルアクリレート)、ポリ
(オクチルアクリレート)、ポリ(2−エチルヘキシルメタアクリレート)、ポ
リ(トリデシルメタアクリレート)、ポリ(n−ペンチルメタアクリレート)、
ポリ(オクチルメタアクリレート)、ポリ(オクタデシシルメタアクリレート)
、ポリ(ドデシルメタアクリレート)、ポリ(n−ペンチルメタアクリレート)
のようなアクリル酸又はメタアクリル酸エステルのアクリロイル、メタアクリロ
イル、又は2−、3−又は4−ビニルベンジル末端封鎖ポリマーを含む。他の例
には、ポリ(イソブチレン)、ポリ(イソプレン)、水素化ポリ(1,2−ブタ
ジエン)、水素化ポリ(1,4−ブタジエン)、水素化ポリ(イソプレン)、ポ
リ(1,2−ブタジエン)、ポリ(1−ブテン)、ポリ(5−メチル−1−ヘキ
セン)、ポリ(6−メチル−1−ヘプテン)、ポリ(4,4−ジメチル−1−ペ
ンテン)及びポリ(イソブチルビニルエーテル)のアクリロイル、メタクリロイ
ル、又は2−、3−又は4−ビニルベンジル末端封鎖ポリマーを含む。
他のマクロモノマーの例は、2又はそれ以上のランダムに繰り返すモノマー単
位を含む”共重合型”のCマクロモノマーを含む。これらの”共重合型”のマク
ロモノマーの非限定的な例は、アクリロイル末端封鎖のポリ[4−t−ブチルビ
ニルベンゼン−コ−2−エチルヘキシルアクリレート]、ポリ[2−エチルヘキ
シルアクリレート−コ−オクチルアクリルアミド]、ポリ[2−エチルビニルベ
ンゼン−コ−2−オクチルメタアクリレート]等を含む。
末端封鎖疎水性マクロモノマーは、カチオン性又はアニオン性の開始条件下で
、適当なモノマー単位(例えば、イソブチレン、1,3ブタジエン、イソプレン
等)の重合を含む標準的な合成方法を使用して合成することができる。広い範囲
の開始剤システムが使用可能であり、その非限定的な例は、クミルアセテート/
TiCl4,クミルメチルエーテル/BCl3のようなカチオン性開始剤、n−ブ
チルリチウム、sec−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム、リチウムアルミ
ニウムハイドライド、ナトリウムハイドライド等のアニオン性開始剤を含む。こ
の非限定的な開始剤システムの例は、Carbocationic Macromolecular Engin
eering 、Theory and Practice
、J.R.Kennedy B.Ivan、第II章、p5、H
anser Publishers,N.Y.(1991)及びAnionic Polymerization:Princi ples and Practice
、Maurice Morton、第2章、p13、Academic Press,
N.Y.(1983)から得られる。
カチオン性重合の場合は、一旦所望の重合度が得られたら、ポリマーは分離さ
れ、ビニルベンジル、メタクリロイル又はアクリロイル末端封鎖ポリマーを得る
ように誘導される。カチオン性重合によって合成されるマクロモノマーの非限定
的な例はポリ(イソブチレン)である。アニオン性重合の場合は、一旦所望の重
合度が得られたら、適当な末端封鎖剤が重合を終了させ、マクロモノマーを末端
封鎖するために使用される。これらの末端封鎖剤の非限定的な例は、2−ビニル
ベンジルクロライド、3−ビニルベンジルクロライド、4−ビニルベンジルクロ
ライド等を含む。その代わりに、末端封鎖は、重合反応混合物をエチレンオキサ
イドの1当量と反応させることによってポリマーを−CH2CH2O−基で終了さ
せ、続いて不飽和酸ハロゲン化物のような末端封鎖剤で反応させることによって
達成できる。
代わりにグラフトは、エチレン性不飽和直鎖又は分岐鎖炭化水素及びアクリル
酸及びメタアクリル酸のエチレン性不飽相エステルからなる群から選ばれるモノ
マーから誘導される。グラフトを含むより好ましいモノマーは、イソブチレン、
ブタジエン、イソプレン、1−ブテン、5−メチル1−ヘキセン、6−メチル1
−ヘプテン、4,4−ジメチル−1−ペンテン等;アクリル酸とn−ブチル、ド
デシル、2−エチルヘキシル、2−エチルブチル、n−エチル、n−ヘプチル、
nーヘキシル、イソブチル、イソデシル、イソプロピル、3−メチルブチル、2
−メチルペンチル、ノニル、オクチル、及びプロピルアルコールから選ばれるア
ルコールとのエステル;そしてメタアクリル酸とドデシル、2−エチルヘキシル
、ヘキシル、デシル、ヘキシル、オクタデシル、オクチル、nーペンチル及びト
リデシルから選ばれるアルコールとのエステルから選ばれる炭化水素である。好ましいグラフトコポリマー
疎水性重合性骨格がここの疎水性溶媒中で溶解性であり、グラフトコポリマー
が乾燥時に相分離を示す限り、A、B及びCのモノマーの特定の相対的な量は変
更することができる。特定のグラフトコポリマーの組成は、その配合特性を決定
する手助けとなる。事実、適切な選択とA、B及びCモノマーの組合わせによっ
て、コポリマーは特定の媒体中で最適化することができる。
一般に、グラフトコポリマーは、好ましくはコポリマーの重量の約50%から
99%、更に好ましくは約60%から98%、最も好ましくは約75%から95
%の親水性重合性骨格を含むモノマー単位、例えば全A及びBモノマーと、好ま
しくは約1%から50%、更に好ましくは約2%から40%、最も好ましくは約
5%から25%に疎水性マクロモノマーを含むモノマー、例えばCマクロモノマ
ー単位とを含む。例えばポリマー骨格中の親水性Aモノマー単位の量は、約10
%から100%、好ましくは約15%から80%、更に好ましくは約15%から
50%、最も好ましくは約15%から40%であり、ポリマー骨格中の疎水性B
モノマー単位のレベルは、約0%から90%、好ましくは約20%から85%、
更に好ましくは約50%から85%、最も好ましくは約60%から85%である
。
この組成物に含まれるグラフトコポリマーの重合性骨格は、親水性溶媒に溶解
性でなければならない。ここでは以下において全体として親水性溶媒に溶解性で
あるグラフトコポリマーとして引用する。これは、ポリマーが、25℃で組成物
中に存在する濃度又はここで記載したグラフトコポリマーの濃度の範囲で溶液状
態でいるか、溶液から沈殿するかによって決定できる。選ばれた親水性溶媒系で
配合のしやすさと溶解性のためにコポリマーに組み込むモノマーを選択すること
は当業者に良く知られた範囲内のものである。
例えば、水系配合中で溶解性のコポリマーは、好ましくは約30%から約98
%(更に好ましくは約30%から約80%)のモノマーA、好ましくは約0%か
ら約70%(更に好ましくは約5%から約70%)のモノマーB及び約1%から
約40%のマクロモノマーCの組成を持つ。
本発明に使用するグラフトコポリマーの例は以下のものを含む(組成は合成に
使用されたモノマーの重量部で示す):
ポリ[ポリ(アクリル酸/t−ブチルアクリレート)−グラフトーポリ(イソブチ
レン)マクロモノマー](10,000Mn)(20/65/15 w/w/w)
ポリマー重量平均分子量120,000;
ポリ[ポリ(ジメチルアミノプロピルメタアクリレート/t−ブチルアクリレー
ト)−グラフトーポリ(エチルヘキシルメタアクリエレート)マクロモノマー](
12,000Mn)(25/60/15 w/w/w)ポリマー重量平均分子量
200,000;
ポリ[ポリ(アクリル酸/t−ブチルアクリルアミド/t−ブチルアクリレート)
−グラフトーポリ(イソブチレン)マクロモノマー](15,000Mn)(10
/40/40/10 w/w/w/w)ポリマー分子量100,000。
グラフトコポリマーの製造法は当業者に良く知られており、本発明に応用でき
る。例えば、適当な方法が、"Block and Graft Polymerization,R.J.Cer
esa,John Wiley Sons,1973及び”Principles of polymerization,3rd.ed
.”George Odian,John Wiley and Sons,1991,に詳細に記載されている
。一般に疎水性マクロモノマーは重合性骨格上で置換することが出来、又は適当
なモノマーの共重合によって作ることができる。
かくして、グラフトコポリマーはA、B及びCモノマーのフリーラジカル重合
によって合成することができる。フリーラジカル重合方法の原理はよく知られて
いる。例えば、Odian,"Principles of Polymerization",2nd ed.,John Wi
ley & Sons、1981、pp179-318参照。反応が終了した時に粘度が妥当な値になる
ように十分な量の共溶媒と共に、必要なモノマーとマクロモノマーをすべて反応
器中に仕込む。典型的なモノマーとマクロモノマーの仕込みは、重量基準で約2
0%から約50%である。望ましくない反応阻害剤、特に酸素は必要に応じて除
去することができる。これは真空化又はアルゴン或いは窒素のような不活性ガス
で排気することによって実施できる。開始剤が導入され、熱開始剤が使用される
時には、反応を開始するに必要な反応温度とする。この代わりにレドックス又は
放射線開始剤が使用することができる。重合は必要な限り高い転換率が達成され
るように、典型的には数時間から数日の間進行することが許容される。次いで、
通
常は蒸発により又は非溶媒の添加によるコポリマーに沈殿によって、溶媒が除去
される。ポリマーは必要により更に精製することができる。
特にグラフトコポリマーは、末反応モノマー及び25℃の粘度が約10,00
0,000センチストークス以下のグラフトコポリマーを除去することによって
精製することができる。これは例えばヘキサン抽出によって行うことができる。
反応溶媒からの樹脂の乾燥後、反応生成物に過剰のヘキサンを添加し、ポリマー
の骨格部のTgに近い温度まで加熱して、反応生成物のヘキサン抽出を行う。混
合物は30分間攪拌しつつこの温度に維持し、次いで室温に冷却される。好まし
くは更に2回のヘキサン抽出を同様にして行う。第3サイクルの後、生成物中に
残留するヘキサンは蒸留及び真空乾燥によって除去される。
バッチ反応の代替として、グラフトコポリマーは半連続又は連続プロセスによ
って作ることができる。半連続プロセスでは、重合反応中に2又はそれ以上の添
加がなされる。これは反応中に異なった速度で反応する数種のモノマーから作ら
れる時に有利である。別個の添加時期で反応に加えられるモノマーの割合は、最
終生成物のポリマーがより均一な構造となるように当業者が容易に調整できる。
言い換えれば、最終生成物のポリマーは、反応に使用された各モノマーの種類に
対してより一貫したモノマー含量分布を持つ。典型的には、疎水性マクロモノマ
ー(Cモノマー)は,重合性骨格に含まれるA及びBモノマーよりもより遅く反
応する。
この分野で知られているように、カルボキシル基のような酸性基を持つポリマ
ーは、通常ポリマーの溶解性/分散性をよくするために少なくとも部分的に中和
された形でわれる。更に、中和品の使用はヘアスタイリング剤組成物がシャンプ
ーによって毛髪から除去されるのを促進する。一般に、ポリマーの約10%から
100%、更に好ましくは約20%から90%、最も好ましくは約40%から8
5%の酸性モノマーが中和されることが好ましい。
有機又は無機(金属又はその他の)塩基を含むいかなる慣用的に使われる塩基
も、ポリマーの中和のために使用される。金属塩基が本発明に特に有用である。
カチオンがアンモニウム、アルカリ金属又はアルカリ土類金属である水酸基が、
本発明のヘアスプレー組成物に使用するのに適切な中和剤である。本発明のヘア
スプレー組成物に使用するのに適切な好ましい中和剤は、水酸化カリ及び水酸化
ナトリウムである。本発明のヘアスプレー組成物に含まれる他の適切な中和剤の
例は、アミン、特に2−アミノー2−メチルー1、3−プロパンジオール(AM
PD)、2−アミノー2−エチルー1、3−プロパンジオール(AEPD)、2
−アミノー2−メチルー1−プロパノール(AMP)、2−アミノー1−ブタノ
ール(AB)、モノエタノールアミン(MEA)、ジエタノールアミン(DEA
)、トリエタノールアミン(TEA)、モノイソプロパノールアミン(MIPA
)、ジイソプロパノールアミン(DIPA)、トリイソプロパノールアミン(T
IPA)及びジメチルステアラミン(DMS)のようなアミノアルコールを含む
。特に有用な中和剤はアミンと金属塩基の混合物である。
塩基性官能基、例えばアミノ其、を持ったポリマーは、好ましくは酸、例えば
塩酸で少なくとも部分的に中和される。
中和はこの分野で良く知られた技術で行うことが出来、グラフトコポリマーを
含むモノマーの重合前又は後に行うことができる。
上述したように、グラフトコポリマーの溶解度は、もしあれば界面活性剤、溶解
助剤等のような疎水性溶媒相に含まれる他の成分の添加後に、同様に中和後に決
定すべきである。キャリアー相
本発明のヘアスタイリング剤組成物は、またキャリアー相、好ましくは親水性
のキャリアー相をグラフトコポリマーの液体媒体として含む。グラフトコポリマ
ーは本質的にキャリアー相に溶解性又は分散性である。キャリアー相は、ヘアス
タイリング組成物中に、その約85重量%から99.9重量%、好ましくは約8
5重量%から98重量%、更に好ましくは約90重量%から98重量%の量で存
在する。
キャリアー相は親水性溶媒を含み、それは全組成物の好ましくは約20重量%
から99.9重量%、更に好ましくは約40重量%から98重量%、最も好まし
くは約60重量%から98重量%の量でヘアスタイリング組成物中に存在する。
適当な親水性溶媒は、グラフトコポリマーが実質的に溶解するものである。好ま
しくは、グラフトコポリマーは、25℃でコポリマーの0.2重量%、更に好ま
しくは0.1重量%の濃度で溶解する。
本発明の組成物に必須の親水性溶媒は、一つ又はそれ以上の極性溶媒、好まし
くはC2−C3の1価アルコール及びこれらの混合物から選ばれるものを含む。
もしあれば、イソプロパノールのようなC3アルコールが、組成物の15重量%
以下、更に好ましくは12重量%以下、最も好ましくは10重量%以下の量で使
われる。高い濃度のC3の1価アルコールは、それから生ずる臭気の問題のため
に本発明の組成物では好ましくない。好ましい親水性溶媒は、水、エタノール又
はこれらの混合物を含む。
例えば水ーエタノール、水−イソプロパノールーエタノールのような水とアル
コールの混合物が使用される場合は、組成物の水含量は、一般に全組成物の約0
.5重量%から99重量%、好ましくは約5重量%から50重量%の範囲である
。かかる混合物では、アルコール溶媒は一般に全組成物の約0.5重量%から9
9重量%、好ましくは約50重量%から95重量%の範囲で存在する。
この発明の別の観点では、溶媒のような揮発性有機化合物を低い量で含む、ヘ
アスプレー組成物のようなヘアスタイリング剤製品を提供する。個kで使用する
際、"有機揮発性化合物"即ち"VOC"は、炭素数12以下又は蒸気圧が0.1m
mHg以上の有機化合物である。本発明の揮発性有機化合物の少ないヘアスプレ
ー組成物は、80%以上の揮発性有機化合物(例えばアルカノールを含み、水を
含まない)を含まない。
この揮発性有機化合物の少ないヘアスプレー組成物では、一般に組成物は少な
くとも10重量%の水を含む。これらは約11%、12%,13%,14%,1
5%又はそれ以上の水を含むこともまた企図されている。
この揮発性有機化合物の少ないヘアスプレー組成物の例は、約90重量%まで
の、好ましくは約70重量%までの、更に好ましくは約60重量%までの、なお
更に好ましくは約50重量%までの水、及び約10重量%から80重量%、好ま
しくは約20重量%から80重量%の、更に好ましくは約40重量%から80重
量%の揮発性有機化合物を含む。組成物は又、約75%、65%、55%未満、
又はその他の量の揮発性有機化合物を含むことに限定できることも企図されてい
る。
任意成分
ここで組成物は任意の要素として、揮発性疎水性の分岐鎖炭化水素を含んでも
良い。この分岐鎖炭化水素は、もし使用する場合は、組成物の約0.5重量%か
ら15重量%、好ましくは約1重量%から10重量%の、更に好ましくは約2重
量%から8重量%の量で存在する。分岐鎖炭化水素は、105℃以上、好ましく
は110℃以上、更に好ましくは125℃以上、最も好ましくは150℃以上の
沸点を持つことを特徴とする。沸点はまた、一般に260℃以下、好ましくは2
00℃以下である。選ばれた炭化水素は、又毛髪や皮膚へ局所的な使用に対して
も安全であるべきである。したがって、炭化水素は好ましくは毒性がなく、許容
できない刺激がないと認められるものが好ましい。
好ましい分岐鎖炭化水素は、C10−C16分岐鎖炭化水素、更に好ましくは
C10−C14分岐鎖炭化水素、なお更に好ましくはC11−C13分岐鎖炭化
水素、最も好ましくはC12及びこれらの混合物からなる群から選ばれる。不飽
和炭化水素を排除することは意図しないが、飽和炭化水素が好ましい。
適切な分岐鎖炭化水素の例は、上記の鎖長のイソパラフィンを含む。イソパラ
フィンは商業的にExxon Chemical Co.から入手できる。例としては、Isopa
rTMG(C10−C11イソパラフィン)、IsoparTMH及びK(C11−C12イ
ソパラフィン)及びIsoparTML(C11−C13イソパラフィン)がある。最も好
ましくは、C12分岐鎖炭化水素、特にイソドデカンである。イソドデカンは商
業的にPreperse Inc.(South Plainfield,NJ,USA)からPermethylTM9
9Aとして入手できる。
特に理論による限定の必要性を意図せずに、分岐鎖炭化水素はグラフトコポリ
マーの疎水性マクロモノマー部を溶解すると信じられる。これは乾燥してより滑
らかなポリマーフィルムを得る助けとなると信じられる。炭化水素は親水性溶媒
相よりも揮発性が低いので、炭化水素は組成物が乾燥した時に比較的長い時間の
間溶解した形態で疎水性マクロモノマー部に残り、かくして疎水性マクロモノマ
ー部の凝集を最小限にし、ポリマーが滑らかなフィルムとして乾燥することを可
能にする。
グラフトコポリマーの疎水性マクロモノマー部の炭化水素中の溶解度は、該組
成物の疎水性マクロモノマー及びグラフトコポリマーにグラフトした時の分子量
が炭化水素に溶解性であるかいなかを確認することによって容易に決定できる。
好ましくはマクロモノマーは、25℃で、0.1重量%、好ましくは1重量%、
更に好ましくは5重量%、最も好ましくは15重量%の炭化水素の濃度で溶解性
である。
しかし炭化水素は、組成物の親水性溶媒には非溶解性である。これはグラフト
コポリマー又は他の乳化剤の不存在下で決定され、室温で一緒に混合された後の
分離相の親水性溶媒と炭化水素を観察することによって容易に決定できる。
この組成物は、グラフトコポリマーのための可塑剤を任意に含むことができる
。ヘアケア製品又は毛髪又は皮膚の局部の使用のために適したいかなる可塑剤も
使用することができる。広い範囲の可塑剤がこの分野では知られている。これら
には、グリセリン、ジイソブチルアジペート、ブチルステアレート、プロピレン
グリコール、トリエチルシトレート及びトリープロピル、−ブチル、−ペンチル
等を含むトリエチルシトレートに類似のクエン酸C2−C8トリアルキルエステ
ルを含む。トリエチルシトレートが好ましい。
可塑剤は典型的に、組成物の約0.01重量%から約10重量%、好ましくは
約0.05重量%から約3重量%、更に好ましくは約0.05重量%から約1重
量%の量で使用される。グラフトコポリマーと可塑剤の重量比は、約1:1から
約40:1、好ましくは約10:1から約30:1、更に好ましくは約15:1
から約25:1である。
本発明の組成物は、ヘアスプレー組成物の粘度を低下させるために、任意に有
効量に非界面活性のイオン強度改良システムを含むことができる。使用時、イオ
ン強度改良剤は組成物中にその約0.01重量%以上の量で存在する。上限は、
溶解又は分散して残留するヘアセット樹脂のような特定の組成物中に存在しうる
イオン強度改良剤の最大量に依存する。当業者に良く知られているように、組成
物のイオン強度が増加すると、樹脂は結局溶液から沈降するか、さもなくば親水
性キャリアー溶媒中に溶解又は分散してとどまることができない。イオン強度改
良剤の量の上限は、特定のイオン強度改良剤、液体担体、樹脂及び組成物中の他
の成分によって変化する。例えば、使用できるイオン強度改良剤の最大量は、水
分の多い組成物に比較して水分の少ない液体担体の組成物について低くなる傾向
にある。一般に、組成物は約4重量%以下の、更に一般には約2重量%以下の、
典型的には約1重量%以下のイオン強度改良剤を含む。ここで組成物は、好まし
くは約0.01重量%から0.5重量%、更に好ましくは約0.01重量%から
0.1重量%のイオン強度改良剤を含む。
イオン強度改良剤は、1価ヶのカチオンとアニオンの混合物を含む。このイオ
ン強度改良剤のイオンは、非界面活性、即ちそれらは実質的に表面張力を低下し
ないものである。この目的のために、非界面活性は、0.5%水溶液の濃度で表
面張力を5.0dynes/cm2以下まで低下させないイオンを意味する。一
般にイオン強度改良剤のイオンは、有機脂肪族鎖或いは直鎖又は分岐鎖の有機不
ヘテロ鎖中で、最大で電荷当たり4以下の、好ましくは2以下の炭素原子を有す
ることによって特徴づけられる。
イオン強度改良システムは、酸ー塩基反応の生成物である種類の1価のイオン
を含む。かくして、酸及び塩基イオンのOH-及びH+は、それらが組成物中に存
在するけれども、ここでイオン強度改良システムの一部を構成しない。このイオ
ンは、それらが組成物中にフリーイオンとして存在しうるような形、即ち解離し
た形で組成物に組み込まれる。加えられたイオンのすべてがフリーイオンとして
存在することは必ずしも必要ではなく、組成物中で少なくともその一部が溶解し
又は解離していなければならない。イオン強度改良剤は、例えば溶解性の塩の添
加又は酸と塩の混合物の添加、又はこれらの組合わせによってヘアスタイリング
剤組成物に配合することができる。本発明に必要な観点は、イオン強度改良シス
テムのアニオンとカチオンの両者が本発明の組成物に含まれることである。
適切なカチオンは例えば、カリウム、ナトリウム、及びリチウムのようなアル
カリ金属、マグネシウム、カルシウム及びストロンチウムのようなアルカリ土類
金属が含まれる。好ましい2価カチオンはマグネシウムである。好ましい2価金
属イオンは、リチウム、ナトリウム及びカリウム、好ましくはナトリウムとカリ
ウムである。組成物への適切な添加方法は、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウムのような水酸化物及び例えば以下に記載するような1価アニオンの塩など
の液体担体に溶解性の塩を含む。他の適切なカチオンは、有機イオン、例えばア
ンモニウム、モノー、ジー及びトリエタノールアミン、トリエチルアミン、モル
フォリン、アミノメチルプロパノール(AMP)、アミノエチルプロパンジオール
等のような4級アンモニウムイオン及びカチオン性アミンを含む。
使用できる1価アニオンは、塩素、フッ素、臭素、及び沃素のようなハロゲン
イオン、特に塩素、サルフェート、エチルサルフェート、メチルサルフェート、
シクロヘキシルスルファメート、チオサルフェート、トルエンスルフォネート、
キシレンスルフォネート、クエン酸塩、硝酸塩、炭酸塩、アジピン酸塩、コハク
酸塩、ベンゾエート、ラクテート、硼酸塩、イセチオン酸塩、酒石酸塩、及びヘ
アケア組成物中で解離した形で存在しうる他の1価アニオンを含む。アニオンは
例えば、酸又は液体担体中で少なくとも部分的に溶解性の塩、例えば酢酸、クエ
ン酸、硝酸、塩酸、硫酸等のナトリウム又はカリウムの塩の形で組成物中に添加
することができる。このような塩が液体担体に完全に溶解性であることが好まし
い。
イオン強度改良剤の使用は、特に揮発性有機溶媒の少ない組成物に有用である
。
本発明の組成物は、ヘアケア組成物への使用が知られた任意の種類の成分、特
にヘアスプレー組成物やヘアセットトニックのようなヘアセット剤組成物の、広
い種類の任意の成分を含むことができる。一般的にこのような他の助剤は、全体
で約0.05重量%から約5重量%、好ましくは約0.1重量%から約3重量%
含むことができる。このような慣用の助剤成分は当業者に良く知られたもので、
しかし限定せずに、界面活性剤(フッ素化界面活性剤及びシリコンポリオールを
含むアニオン、カチオン、両性又は双極)、プロペラント、ヘアコンデイショニ
ング剤(例えばシリコン流体、脂肪エステル、脂肪アルコール、長鎖炭化水素、
カチオン活性剤等);保湿剤;潤滑剤及び種々のラノリン化合物のような浸透剤
;蛋白水解物及び他の蛋白誘導体;エチレン付加体及びポリオキシエチレンコレ
ステロール;染料、テイント、漂白、還元剤及び他の着色剤;pH調整剤、サン
スクリーン剤、保存剤、濃厚化剤(例えば、キサンタンガムのような重合性濃厚
化剤);及び香料である。
ヘアスタイリング剤組成物
本発明は、ヘアスプレー組成物、ムース及びヘアセッテイングトニックを含む
多くの種類のヘアスタイリング組成物を包含する。一般に、組成物は流動性で低
粘度の組成物であり、好ましくはスプレー使用が適当である。しかし高粘度の組
成物もまた予定している。
本発明のヘアスプレー組成物及びムースは、エアゾールデイスペンサー又はポ
ンプデイスペンサーのような容器から与えられる。このようなデイスペンサー、
即ち容器は、当業者に良く知られており、American National Can Corp.C
ontinental 及び Can Corp.を含む多くの製造者から商業的に入手可能である
。
ヘアスプレー組成物が加圧エアゾール容器から与えられる時、一種又はそれ以
上の慣用的に知られたプロペラントからなるプロペラントが組成物を噴霧するた
めに使用される。適切なプロペラントは、エアゾール容器に普通に使用される液
化ガスであることができる。
使用に適当なプロペラントは、プロパン、ブタン、イソブタンのような炭素数
3から4の液化した低級炭化水素を含む揮発性炭化水素プロペラントである。他
の適当なプロペラントは、Dupont からDymel 152Aとして供給されている
1,2−ジフロロエタン(炭化弗化水素 152A)のような炭化弗化水素である
。プロペラントの他の例は、ジメチルエーテル、窒素、炭酸ガス、亜酸化窒素、
及び空気である。
炭化水素、特に単独で又は他の炭化水素と混合して使用されるイソブタンが好
ましい。
エアゾールプロペラントは、本発明の組成物と混合され、混合されるプロペラ
ントの量はエアゾール分野で良く知られた普通の要素に支配される。一般的に、
液化プロペラントについては、プロペラントの量は、全組成物の約10重量%か
ら約60重量%、好ましくは全組成物の約15重量%から約50重量%である。
代わりに加圧エアゾールデイスペンサーが、American National Can Corp
.からSEPROの商品名で販売されている2区画型の缶のように、プロペラン
トがヘアスプレー組成物との接触せずに分けられる場合に使用できる。
他の適当なアゾールデイスペンサーは、使用前にポンプ又は同等のものでデイ
スペンサー中に充満することができる、プロペラントが加圧空気であることを特
徴とするものである。このようなデイスペンサーは、U.S.Patent 4,077,
441、1978年3月7日発行、Olofsson 及びU.S.Patent 4,850,577
、1989年7月25日発行、Terstege、及びU.S.Ser.No.07/839
,648,Gosselin et al,1992年2月21日出願に記載され、これらは
ここに引用して組み入れる。使用に適した加圧空気エアゾール容器は、又現在V
IDAL SASSOON AIRSPRAYヘアスプレーの商品名でProcter a
nd Gamble Companyによって販売されている。
普通の非エアゾールポンプスプレーデイスペンサー、即ちアトマイザーもまた
使用することができる。
他のヘアスタイリング組成物には、普通のビンやチューブで使用され、最初に
手に供給し次いで毛髪に直接使用するトニック及びローションを含む。
製造方法
本発明のヘアスタイリング組成物は、慣用の配合と混合技術を使用して作るこ
とができる。好ましくは、グラフトコポリマーと炭化水素溶媒、好ましくはエタ
ノールとの予備混合物を最初に作る。もしエタノールを組成物に使用しない場合
は、典型的にはグラフトコポリマーとC3アルコール又は水の予備混合物が使用
される。次いで他の成分が均一な混合物を得るために攪拌しつつ添加される。ポ
リマーが中和される場合は、中和剤が他の成分の添加前に予備混合物に添加され
る。
使用方法
本発明の組成物は、本発明のヘアスタイリング/毛髪保持の効果を与えるため
に慣用の方法で使用する。この方法は一般的に、毛髪が所望のスタイルに整えら
れる前/後に、製品の有効量を乾燥した、若干湿り気のある又は湿った毛髪に使
用することを含む。組成物は次いで乾燥され又は乾燥に付される。"有効量"は、
毛髪の長さと手触り(組織)を考慮して、所望の毛髪保持及びスタイリングの効
果を与えるに十分な量を意味する。一般に、特定の製品の配合、デイスペンサー
のタイプ、毛髪の長さ及びヘアスタイルの形式に依存するが、一般に約0.5g
から約30gの製品が毛髪に与えられる。
以下の実験及び実施例は本発明の範囲内で更に実施態様を例示する。これらは
単に例示のために与えられ、本発明の多くの変形がその精神と範囲から離れずに
可能であるので、本発明を限定するものと解釈してはならない。
実験
以下の合成は本発明の組成物に有用なグラフトコポリマーを例示する。実験1. アクリロイル末端封鎖ポリイソブチレンマクロモノマーの合成
約4,172g/molの重量平均分子量の水酸基末端封鎖ポリイソブチレン
ポリマー(PIB−OH)の100グラム(0.024モル)溶液を、慣用のイ
ソブチレンの活性カーボカチオン重合法(例えば、G.Kaszas,Poly.Bull.,2
0,413(1989)に記載されている)によって調製した。この溶液に2倍
モル(4.84g、0.048モル)のトリエチルアミンを添加した。この溶液
を0℃で乾燥メチレンクロライド(100g)中でアクリロイルクロライドの溶
液(4.35g、0.048モル)に滴下した。室温で約12時間攪拌し、混合
物を炉別し、過剰のトリエチルアミンとメチレンクロライドを蒸発し、アクリロ
イル末端封鎖のポリイソブチレンモクロモノマーを得た。実験2:バッチ合成
20部のアクリル酸、60部のt−ブチルアクリレート及び実験1.からのポ
リイソブチレンマクロモノマー(10,000MW)をフラスコに仕込んだ。十
分なテトラヒドロフランを、最終モノマーの濃度が20%となるように反応溶媒
として加えた。容器を不活性ガス、好ましくは窒素又はアルゴンで置換した。所
望の分子量に適したレベルの開始剤(2,2'アゾビスイソブチロニトリル)を
添加した。典型的にはこれはモノマーの量に関連して0.5重量%から1.0重
量%の範囲である。60℃まで加熱し、攪拌しつつ48時間この温度を保った。
室温まで冷却して反応を終了した。オーブンで溶媒を乾燥除去して、又はポリマ
ー沈殿溶媒としてアセトンを使用している場合は水を添加し次いで沈殿を精製し
てポリマーを乾燥した。実験3:半連続系
20部のアクリル酸、60部のt−ブチルアクリレート及び実験1.からのポ
リイソブチレンマクロモノマー(10,000MW)をフラスコに仕込んだ。2
0%の濃度の最終モノマーを得るように300部のテトラヒドロフランを反応溶
媒として添加した。容器を不活性ガス、好ましくは窒素又はアルゴンで置換した
。実験2.のように開始剤(2,2'アゾビスイソブチロニトリル)を添加した
。60℃まで加熱し、この温度に保った。これらのモノマーの重合が、約15分
から約1時間、例えば約30分進行した後、20部のアクリル酸と60部のt−
ブチルアクリレートの第二のモノマーの仕込みを行い、約40重量%の濃度の最
終の全モノマー仕込みを得た。温度を約48時間維持した。反応を終了し、実験
1と同様にしてポリマーを精製した。
実施例1−8
以下の実施例は、本発明の非エアゾール型のヘアスプレー組成物を示す。
実施例9−14
以下の実施例は、本発明のエアゾール型のヘアスプレー組成物を示す。
組成物は上記したように最初にポリマーをエタノールと混合し、ポリマーを水
酸化ナトリウム又は水酸化カリウムで中和し、次いで攪拌しつつ可塑剤、香料、
及び水を(可能であれば)連続して添加する。硼酸ソーダを使用する場合は、そ
れは水の後に添加する。最も好ましくは、水と安息香酸ナトリウムの予備混合物
を作り、次いで主な水の添加後に添加する。エアゾール組成物のプロペラントは
、製造する組成物の残りのものが添加された後に、慣用の普通の容器に詰められ
る。
本発明の特定の態様が記しされているが、本発明の種々の変更や改良が発明の
精神と範囲から離れずに可能であることは当業者に明らかである。添付の請求の
範囲において、本発明の範囲である全ての改良をカバーすることを意図している
。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 トージャーソン,ピーター マーテ
アメリカ合衆国オハイオ州、ワシントン、
コート、ハウス、ユーエス、35、ノース、
ウエスト 4127
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.以下の(a)及び(b)を含むことを特徴とするヘアスタイリング剤組成物 : (a)組成物の0.1重量%から15重量%のグラフトコポリマーであり;この ポリマーは、親水性有機重合性骨格とこの骨格に共有的に結合しこれにぶら下が った疎水性マクロモノマーCを有することを特徴とし;該重合性骨格が、−20 ℃以上、好ましくは20℃以上のTgを有し;該疎水性マクロモノマーCが、炭 素を主体とする主鎖、0℃末満好ましくは−25℃末満のTg、及び500以上 の数平均分子量とを有し;そして (b)組成物の99・9重量%から85重量%の該コポリマーのためのキャリア ーであり;このキャリアーは該グラフトコポリマーが実質的に溶解性である親水 性溶媒を含むものである。 2.有機重合性骨格が、10重量%から100重量%、好ましくは15重量%か ら40重量%の親水性Aモノマー単位、及び0重量%から90重量%、好ましく は60重量%から85重量%の疎水性Bモノマー単位を含む請求項1のヘアスタ イリング剤組成物。 3.親水性重合性骨格の親水性Aモノマー単位が、 不飽和モノー、ジ、及びポリカルボン酸;(メタ)アクリルアミド;(メタ)ア クリレート、(メタ)アクリレートアルコール、有機酸無水物; 有機酸無水物 のエステル;親水性ビニル化合物;親水性アリル化合物;親水性イミド;このよ うな化合物の塩;及びこれらの組合わせからなる群から選ばれ; 好ましくは、アクリル酸、メタアクリル酸、N,N−ジメチルアクリルアミド、 ジメチルアミノエチルメタクリレート、4級化ジメチルアミノエチルメタクリレ ート、メタクリルアミド、N−t−ブチルアクリルミド、マレイン酸、マレイン 酸無水物及びそのハーフエステル、クロトン酸、イタコン酸、アクリルアミド、 アクリレートアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、ジアリルジメチル アンモニウムクロライド、ビニルピロリドン、ビニルエーテル、マレイミド、ビ ニルピリジン、ビニルイミダゾール、他の極性ビニル複素環、スチレンスルホネ ート、アリルアルコール、ビニルアルコール、ビニルカプロラクタム、上記のい ずれかの酸及びアミンの塩、及びこれらの組合わせからなる群から選ばれ; 更に好ましくは、アクリル酸、N,N−ジメチルアクリルアミド、ジメチルアミ ノエチルメタクリレート、4級化ジメチルアミノエチルメタクリレート、ビニル ピロリドン、上記の酸及びアミンの塩、及びこれらの組合わせからなる群から選 ばれる、 請求項2のヘアスタイリング剤組成物。 4.該疎水性Bモノマー単位が、 アクリル酸エステル;メタアクリル酸エステル;N−アルキルアクリルアミド; ビニル化合物、ビニリデン化合物;不飽和炭化水素及びこれらの組み合わせから なる群から選ばれ; 好ましくは、アクリル酸又はメタアクリル酸とC1からC18アルコールのエス テル、ジシクロペンテニルアクリレート、4−ビフェニルアクリレート、ペンタ クロロフェニルアクリレート、3,5−ジメチルアダマンチルアクリレート、3 ,5−ジメチルアダマンチルメタアクリレート、4−メトキシカルボニルフェニ ルメタアクリレート、トリメチルシリルメタアクリレート、スチレン、アルファ メチルスチレン、t−ブチルスチレン、ポリスチレンマクロマー、ビニルアセテ ート、ビニルネオノナノエート、ビニルピバレート、ビニルプロピオネート、ビ ニルクロライド、ビニリデンクロライド、ビニルトルエン、イソブチルビニルエ ーテル、s−ブチルビニルエーテル、ブタジエン、シクロヘキサジエン、ビシク ロヘプタジエン、2,3−ジカルボキシメチル−1,6−ヘキサジエン、エチレ ン、プロピレン、インデン、ノルボルニレン、β−ピネン、α−ピネン及びこれ らの組み合わせからなる群から選ばれ; 更に好ましくは、n−ブチルメタアクリレート、イソブチルメタアクリレート、 t−ブチルアクリレート、t−ブチルメタアクリレート、2−エチルヘキシルメ タアクリレート、メチルメタアクリレート及びこれらの組み合わせからなる群か ら選ばれる、 請求項2又は3のヘアスタイリング剤組成物。 5.該疎水性Cマクロモノマー単位が、式(I)又は(II)を有する化合物を含 む先行する請求項の何れかのヘアスタイリング剤組成物。 ここで、R1、R2、R3、R4及びR5は、独立して水素原子又はC1からC5の 直鎖又は分岐アルキル基; R6は、水素原子又はC1からC8のアルキル基; R7は、C4からC18; i及びkは、独立して約1又はそれ以上の整数; j及びlは、独立して約0又はそれ以上の整数; mは、10から2000の整数; Eは、アクリルアミド、メタアクリルアミド、ビニル、アリル、アクリロイル、 メタクリロイル、エタクリロイル、2−ビニルベンジル、3−ビニルベンジル、 4−ビニルベンジル、2−ビニルベンゾイル、3−ビニルベンゾイル、4−ビニ ルベンゾイル、1−ブテニル、1−プロペニル、イソブテニル、イソプロペニル 、シクロヘキセニル、シクロペンテニル及びこれらの組み合わせからなる群から 選ばれ; 好ましくは、ビニル、アリル、アクリロイル、メタクリロイル、エタクリロイル 、3−ビニルベンジル、4−ビニルベンジル、3−ビニルベンゾイル、4−ビニ ルベンゾイル、1−ブテニル、1−プロペニル、イソブテニル及びこれらの組み 合わせからなる群から選ばれ; 更に好ましくは、ビニル、アリル、アクリロイル、メタクリロイル、エタクリロ イル、3−ビニルベンジル、4−ビニルベンジル及びこれらの組み合わせからな る群から選ばれる、Aモノマー単位と共重合性のあるエチレン性不飽和末端封鎖 基であり; Iは、化学的開始基である。 6.Cマクロモノマー単位が、 アクリル酸又はメタアクリル酸エステル、ポリ(アルケン)、水素化ポリ(アル ケン)、ポリ(ビニルエーテル)、ポリ(ビニルベンゼン)、及びこれらの組合 わせのアクリロイル、メタクリロイル、又は2−、3−又は4−ビニルベンジル 末端封鎖ポリマーからなる群から選ばれ; 好ましくは、ポリ(n−ブチルアクリレート)、ポリ(ドデシルアクリレート) 、ポリ(2−エチルヘキシルアクリレート)、ポリ(2−エチルブチルアクリレ ート)、ポリ(n−エチルアクリレート)、ポリ(n−ヘプチルアクリレート) 、ポリ(n−ヘキシルアクリレート)、ポリ(イソブチルアクリレート)、ポリ (イソデシルアクリレート)、ポリ(イソプロピルアクリレート)、ポリ(3− メチルブチルアクリレート)、ポリ(2−メチルペンチルアクリレート)、ポリ (ノニルアクリレート)、ポリ(オクチルアクリレート)、ポリ(プロピルアク リレート)、ポリ(2−エチルヘキシルメタアクリレート)、ポリ(トリデシル メタアクリレート)、ポリ(ヘキシルメタアクリレート)、ポリ(デシルメタア クリレート)、ポリ(オクチルメタアクリレート)、ポリ(オクタデシシルメタ アクリレート)、ポリ(ドデシルメタアクリレート)、ポリ(n−ペンチルメタ アクリレート)、ポリ(イソブチレン)、ポリ(イソプレン)、水素化ポリ(1 ,2−ブタジエン)、水素化ポリ(1,4−ブタジエン)、水素化ポリ(イソプ レン)、ポリ(1,2−ブタジエン)、ポリ(1−ブテン)、ポリ(5−メチル −1−ヘキセン)、ポリ(6−メチル−1−ヘプテン)、ポリ(4,4−ジメチ ル−1−ペンテン)、ポリ(イソブチルビニルエーテル)、ポリ[4−t−ブチ ルビニルベンゼン−コ−2−エチルヘキシルアクリレート]、ポリ[2−エチル ヘキシルアクリレート−コ−オクチルアクリルアミド]、ポリ[2−エチルビニ ルベンゼン−コ−オクチルメタアクリレート]及びこれらの組合わせの アクリロイル、メタクリロイル又は、2−、3−又は4−ビニルベンジル末端封 鎖ポリマーからなる群から選ばれる、 先行する請求項の何れかの組成物。 7.該グラフトコポリマーが、 ポリ[ポリ(アクリル酸/t−ブチルアクリレート)−グラフトーポリ(イソブチ レン)マクロモノマー];ポリ[ポリ(ジメチルアミノプロピルメタアクリレート /t−ブチルアクリレート)−グラフトーポリ(エチルヘキシルメタアクリレ−ト )マクロモノマー];ポリ[ポリ(アクリル酸/t−ブチルアクリルアミド/t− ブチルアクリレート)−グラフトーポリ(イソブチレン)マクロモノマー];及び これらの組合わせ、 から成る群から選ばれる請求項1の組成物。 8.更に揮発性の飽和C10〜C16分岐鎖炭化水素、好ましくはイソドデカン を含む先行する請求項の何れかのヘアスタイリング剤組成物。 9.更に可塑剤を含む先行する請求項の何れかのヘアスタイリング剤組成物。 10.ヘアスプレーデイスペンサー内に収容された先行する請求項の何れかの組 成物を含むヘアスプレー組成物。
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