JP5558721B2 - シリコーンコポリオールマクロマーを含むポリマーおよびそのポリマーを含むパーソナルケア組成物 - Google Patents

シリコーンコポリオールマクロマーを含むポリマーおよびそのポリマーを含むパーソナルケア組成物 Download PDF

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Description

(発明の分野)
本発明は、エチレン性不飽和部分を含有する重合可能なジメチコーンコポリオールマクロマー、およびこのマクロマーから得られるポリマーに関する。エチレン重合可能なマクロマーは、末端または側鎖にヒドロキシル基を含有するジメチコーンコポリオールおよび無水イタコン酸の反応から得られる。この得られたマクロマーは、ホモポリマー化可能であるか、またはエチレン性不飽和モノマーと共重合可能であり、このようにして調製したポリマーは、種々の産業、ホームケアおよびパーソナルケアへの適用に有用である。
(背景)
ポリジメチルシロキサンとして知られるある種のケイ素含有ポリマーは、コーティング業界およびパーソナルケア業界で広く使用されている。コーティング配合物では、ポリジメチルシロキサンおよびその誘導体は、表面性能を全体的に改変し、撥水性および撥油性、耐汚染性、バリア性、界面活性特性および潤滑性を与えるために、広く使用されるようになってきている。パーソナルケア配合物では、ポリジメチルシロキサンおよびその誘導体(特にジメチコーンコポリオール)の使用は、所与の組成物に界面活性特性および優れた感覚的な特性を与えるために広く許容されている。
ジメチコーンコポリオールを組成物に組み込んで、上述の配合物の物理的特性を向上させる試みは、限定された範囲でのみ成功している。これらのポリジメチルシロキサン誘導体は、極性ポリマーおよび/またはコーティング組成物およびパーソナルケア組成物に典型的に含有される他の成分に不相溶性であることが多かった。多くの場合、長期間保存する際に鍵となる成分の相分離が起こらないように、コーティング業界およびパーソナルケア業界で典型的に使用されるポリジメチルシロキサン誘導体およびアニオン性ポリマーおよびカチオン性ポリマーを相溶性にするのに、補助添加剤を使用しなければならない。
従って、配合物のシリコーン成分およびポリマー成分を相溶性にするために、ポリジメチルシロキサン誘導体を標的ポリマー骨格に共有結合によって組み込むために努力がはらわれた。特許文献1は、ジメチコーンコポリオール存在下、遊離ラジカル機構によってエチレン性不飽和モノマーを重合することによって得られる、シリコーン含有ポリマーを開示している。この開示内容は、重合反応中に、上述のモノマーをジメチコーンコポリオールに接合していると推測している。しかし、この開示内容から、どの程度まで(存在する場合)、ジメチコーンコポリオールがポリマー骨格に共有結合しているのか、またはジメチコーンコポリオールおよび遊離ラジカル重合したモノマーのインターポリマーが生成しているのかは、明らかではない。ポリヒドロキシカルビノール化合物の場合、連鎖移動が起こると遊離ラジカル重合にとって大きな問題になることが多く、上述の化合物と他のエチレン性不飽和モノマーとの有効な共重合を妨げることがある。
別のアプローチでは、末端に不飽和部分を含有するシリコーン含有マクロマーは、ヘキサメチルシクロトリシロキサンモノマー(D3)のアニオン重合によって、分子量を制御したリビングポリマーを生成することによって合成される。アニオン重合反応の停止は、リビングポリマーのアニオンと、ハロゲン含有停止剤(例えば、重合可能なビニル基を含有するクロロシラン化合物)とが直接反応することによって達成される。マクロマーを含有し、ビニル末端シロキサンが得られ、このシロキサンを、他の共重合可能な不飽和モノマーと重合させ、特許文献2および特許文献3に開示されるようなシリコーン含有コポリマーを得ることができる。しかし、これらのマクロマーの合成は非常に困難であり、比較的高分子量のマクロマーが得られるため、反応生成物から未反応の不純物を分離することは難しい。
特許文献4には、アクリル酸をヒドロキシル末端ジメチコーンコポリオールでエステル化することによって合成されるビニル末端ジメチコーンコポリオールマクロマーが予言的に開示されている。反応マスを140〜180℃に加熱し、この開示内容では、この意図的に得たビニル含有シリコーンエステルを、さらに重合することなく共重合する。周知のように、カルボン酸とアルコールとのエステル化反応は、オリゴマー基質またはポリマー基質では反応速度が遅く、収率も中程度である。さらに、アクリル酸化学分野では、この非常に反応性のモノマーが、熱によって誘発されるイオン機構によって室温で自然に二量化することは周知であり、この反応では、カルボン酸基から水素が脱離してカルボン酸アニオンを生成し、Michael型付加によってアクリル酸が付加して二量体が得られる。この現象は、温度が上昇するとかなり促進される。’472特許に報告されている反応温度では、出発物質のアクリル酸は素早く二量化し、全量ではないが、この反応剤のほとんどが消費されてしまい、複雑な生成物の混合物を与える。特許文献4に開示されている反応温度では、カルボン酸とアルコールとのエステル化反応がゆっくり起こり、アクリル酸が迅速にオリゴマー化するため、目的の生成物を得ることは困難であると思われる。いくつかの生成物が生成する場合でも、その生成は困難であり、時間がかかり、反応マスから所望の生成物を分離するにはコストがかかる。
ジメチコーンコポリオールをビニル末端基で官能基化する従来のエステル化手順は、酸塩化物(例えば塩化アクリロイル)とジメチコーンコポリオールとを反応させ、塩基を使用して遊離HClを除去するものである。塩化アクリロイルを使用すると、特許文献4に開示されているような、アクリル酸を使用した場合に起こる自然発生的なオリゴマー化の問題を排除できる。しかし、エステル化反応の副生成物として、塩が生成する。マクロマーから塩を除去するのはそれほど困難ではないが、その後にマクロマーを重合する際に悪影響を与えることがある。
上述のマクロマーを合成する際に直面する問題に加え、上述のアクリル酸型マクロマーの重合活性は、末端ビニル基中の炭素−炭素不飽和部分がそれほど立体的に障害がないという性質により、ポリマー骨格に共重合させるコモノマーの重合活性とよく似ている。コポリマーの構造を変え、コポリマーの物理的性質および化学的性質を変えるためのアプローチとして、モノマーの反応性を変えることがよく行われている。
米国特許第6,403,074号明細書 米国特許第4,693,935号明細書 米国特許第4,728,571号明細書 米国特許第5,162,472号明細書
従って、合成および精製が容易で、共重合中に柔軟な重合活性を示し、所望の性質を有するコポリマーを生成する、新規シリコーン含有マクロマーが必要とされている。本願発明者らは、元来の、容易に重合可能なイタコン酸部分含有化合物を調製するための反応によって、予想できないシリコーンマクロマーを開示した。
本発明は、容易に合成され、共重合して所望の性質を有する生成物を得ることができる、予想できない重合活性を有するジメチコーンコポリオールマクロマーを提供する。本発明のコポリオールマクロマーは、ジメチコーンコポリオールおよび無水イタコン酸の反応から合成される。ジメチコーンコポリオールは、末端または側鎖にポリエーテル基を含有し、末端に活性ヒドロキシル基を含有する。ヒドロキシシリコーン化合物(例えばジメチコーンコポリオール)と環状酸無水物との反応が知られている。米国特許第3,560,544号および同第5,296,625号に開示されているように、コポリオールの活性ヒドロキシル基と酸無水物との反応により、酸無水物のコポリオールハーフエステルが得られる。これらの特許は、ジメチコーンコポリオールと種々の環状酸無水物(オレフィン性不飽和無水マレイン酸を含む)との反応を開示しているが、環外のオレフィン性不飽和部分を含有する酸無水物の使用は、記載もされていないし、示唆もされていない。さらに、’544特許は、誘導体化されたシリコーンポリマーを、界面活性剤、湿潤剤、洗剤、乳化剤または繊維潤滑剤として使用しており、’625特許には、処理された基材に柔軟性および潤滑性を付与し、得られたエステルが布地およびパーソナルケアへの適用に有用であることが開示されている。これらの開示内容には、ヒドロキシシリコーンと、任意の種類の不飽和物を含有する酸無水物との反応生成物を、ポリマーおよびコポリマーの合成において重合可能なマクロマーとして使用可能であるという教示も示唆もない。
予想できないことに、無水イタコン酸(環外の不飽和物を含有する)とジメチコーンコポリオールとの反応から得られたハーフエステルは、無水イタコン酸から無水シトラコン酸に迅速に異性化し、次いで無水シトラコン酸とシリコーンコポリオールとが反応して、シトラコン酸モノエステルの種々の異性体混合物が得られるということがわかった。さらに驚くべきことに、このようにして得られたマクロマーのシトラコン酸部分のオレフィン性二重結合は、三置換によって立体的に混み合っており、三置換オレフィンは有用な速度で簡単に遊離ラジカル重合しないため、本願発明者らは、シトラコン酸ジメチコーンコポリオールエステルが、遊離ラジカル重合可能なオレフィン性不飽和部を含有する種々のモノマーと容易に共重合することを発見した。エチレン性不飽和シリコーンコポリマーエステルの調製において、この事実は、新しく、予想できないものである。無水イタコン酸は、アルコールと反応して、予想されるイタコン酸エステルを生成することが知られている。
本発明のジメチコーンコポリオールマクロマーは、無水イタコン酸が異性化し、異性化生成物とヒドロキシ含有ジメチコーンコポリオールとがエステル化することによって得られる。無水イタコン酸は、以下の構造に示されるように、環外に不飽和部を含有する。
Figure 0005558721
この環外の不飽和部は、環炭素原子とアルキリデンとの間の炭素−炭素二重結合として示され、例えばメチレン基である。
ジメチコーンコポリオール(DMC−OH)および無水イタコン酸を含む反応媒体では、無水イタコン酸は、ほぼ瞬時に無水シトラコン酸に異性化し、コポリオールと反応してシトラコン酸ジメチコーンコポリオールエステル(およびその位置異性体および立体異性体)が得られる。イタコン酸エステルの少量の位置異性体も生成する。例示的な一般反応スキームを以下に示す。
Figure 0005558721
イタコン酸エステルの少量生成物(生成した全エステルの10重量%未満)は、無水シトラコン酸と無水イタコン酸との平衡によって生成する。
DMC−OHによって表されるジメチコーンコポリオールは、酸無水物反応性の1個以上のヒドロキシル基が、ジメチコーン骨格の末端またはジメチコーン骨格の1個以上の側鎖の一部分に存在することを述べておくべきである。代表的なジメチコーンコポリオールは、式Iおよび式IIで示される。
エステル化反応は、触媒存在下または触媒非存在下で行なうことができる。触媒を使用せずにエステル化反応を行なう場合、反応混合物を約75℃〜約90℃の反応温度まで加熱する。化学量論量のジメチコーンコポリオール(OH数に基づく)および酸無水物を用いるか、またはいずれかの反応剤を過剰に用いて、反応を行なうことができる。本発明の一実施形態では、反応混合物中のジメチコーンコポリオールに対する酸無水物の量は、ジメチコーンコポリオールのOH数に基づいて0.1当量〜1当量である。別の実施形態では、ジメチコーンコポリオールに対する酸無水物の量は、コポリオールのOH数に基づいて0.25当量〜0.75当量であり、さらに別の実施形態では、ジメチコーンコポリオールに対する酸無水物の量は、0.5当量〜0.75当量である。反応は1〜3時間行なうことができる。反応は、窒素ブランケットのような窒素雰囲気下で行なうことができ、適切な溶媒中で行なうことができる。
エステル化触媒存在下で反応を行なう場合、反応速度は顕著に速くなる。標準的なエステル化触媒は、反応混合物中の酸無水物およびジメチコーンコポリオールの重量を基準として、0.05%〜0.50%の濃度である。適切なエステル化触媒としては、限定されないが、硫酸、スズ元素、亜鉛元素、チタン元素、有機チタン酸化合物、有機スズ化合物、有機亜鉛化合物、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化スズ、およびアルカリ金属酢酸塩(例えば、酢酸ナトリウムおよび酢酸カリウム)が挙げられる。反応温度は、周囲の室温〜約90℃の範囲であってよい。典型的な周囲の室温は、約20℃〜約26℃である。あらゆる他の反応条件は、触媒を使用しない反応について上述のものと同じである。
本発明の別の実施形態では、無水イタコン酸の代わりに、二重結合上にメチル置換基を有する無水シトラコン酸をエステル化反応で使用することができる。
本発明の一実施形態では、エステル化反応に適したジメチコーンコポリオールは、末端ヒドロキシ基を含有し、式Iによって表すことができる。
Figure 0005558721
式中、RおよびRは独立して、C〜C30アルキル、C〜C20ハロ置換アルキル(例えば、−CCl、−CBr、CF)、C〜Cシクロアルキル、C〜C14アリール、C〜C20アルケニルから選択されるラジカルを表し;Eは二価エチレンラジカル(−CHCH−)を表し;Pは独立して、二価プロピレンラジカル(−CHCH(CH)−)または(−CHCHCH−)を表し;a、bおよびcは独立して、0〜100であり;nは0〜200である。Eは、Eが結合している酸素原子とともにエチレンオキシド残基(EOまたはOE)を表し、Pは、Pが結合している酸素原子とともにプロピレンオキシド残基(POまたはOP)を表す。EO/PO残基は、ランダム、非ランダムおよびブロック状の順序(order)で配置していてもよい。この章および本明細書全体で使用される場合、ハロゲンおよびハロとの用語は、限定されないが、ブロモ、クロロおよびフルオロを含む。
例示的なR基およびR基としては、限定されないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニル、ビニルおよびアリルが挙げられる。上述の基および上述の包括的なR基およびR基は、必要に応じて、C〜Cアルキル、ハロゲンおよびハロ(C〜C)アルキル(例えば、−CCl、−CBr、CF)で置換されている。
本発明の一実施形態では、エステル化反応に適したジメチコーンコポリオールは、ヒドロキシ基を側鎖に含有し、式IIによって表すことができる。
Figure 0005558721
式中、Rは、C〜C30アルキル、ハロ(C〜C20)置換アルキル(例えば、−CCl、−CBr、CF)、C〜Cシクロアルキル、C〜C14アリールおよびC〜C20アルケニルから選択されるラジカルを表し;Rは、独立して、C〜C30アルキル、C〜C14アリールおよびC〜C20アルケニルから選択されるラジカルを表し;EO(OE)およびPO(OP)は、上に定義されるようなエチレンオキシド残基およびプロピレンオキシド残基を表し;a、bおよびcは独立して0〜100であり;xは0〜200であり、yは1〜200である。EO/PO残基は、ランダム、非ランダムおよびブロック状の順序で配置していてもよい。
例示的なR基としては、限定されないが、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、フェニル、ビニルおよびアリルが挙げられる。上述の基および上述の包括的なR基は、必要に応じて、C〜Cアルキル、ハロゲンおよびハロ(C〜C20)アルキル(例えば、−CCl、−CBr、CF)で置換されている。
例示的なR基としては、限定されないが、メチル、フェニルおよびビニルが挙げられる。上述の基および上述の包括的なR基は、必要に応じて、C〜Cアルキル、ハロゲンおよびハロ(C〜C20)アルキル(例えば、−CCl、−CBr、CF)で置換されている。
エステル化に適した例示的なジメチコーンコポリオール反応物質は、米国特許第5,136,063号および同第5,180,843号に開示されており、この開示内容は、本明細書に参考として組み込まれる。さらに、ジメチコーンコポリオールは、Silsoft(登録商標)およびSliwet(登録商標)という商品名でGeneral Electric Company(GE−OSi)から市販されている。特定の商品名としては、限定されないが、Silsoft 305、430、475、810、895、Silwet L 7604(GE−OSO)およびDC 5103(Dow Corning Corporation)が挙げられる。
式Iのジメチコーンコポリオールのエステル化を示す、例示的な反応スキームを以下に示す:
Figure 0005558721
式中、RおよびR’は独立して、水素および式:
Figure 0005558721
で表される環状酸無水物残基(ハーフエステル)およびそのあらゆる異性体を表し;但し、RおよびR’の両方が同時に水素を表すことはなく;R、R、EO、OE、PO、OP、a、b、cおよびnは上に定義されるとおりである。式IIIで表される反応生成物は、位置異性体および立体異性体(異性体)を含む、ジメチコーンコポリオールのシトラコン酸塩およびイタコン酸塩の混合物を含有する。
式IIのジメチコーンコポリオールのエステル化を示す、例示的な反応スキームを以下に示す:
Figure 0005558721
式中、R’は上に定義されるような環状酸無水物残基であり、R、R、R、R、EO、(OE)、PO、(OP)、a、b、c、xおよびyは上に定義されるとおりであり、zは、y以下である。式IVで表される反応生成物は、異性体を含む、ジメチコーンコポリオールのシトラコン酸塩(主要成分)およびイタコン酸塩(少量成分)の混合物を含有する。
驚くべきことに、式IIIおよびIVのジメチコーンコポリオールシトラコン酸塩(R基およびR’基がオレフィン性不飽和部分を含有する)が容易に重合することを発見した。ジメチコーンコポリオールおよび無水マレイン酸から生成したハーフエステルが、種々の共重合可能なモノマーと重合可能であることも発見した。
本発明の一実施形態では、重合可能なジメチコーンコポリオールマクロマーは、以下の構造を有する:
Figure 0005558721
式中、R、R、R、R、EO(OE)、PO(OP)、a、b、c、n、x、yおよびzは上に定義されるとおりであり;RおよびRは独立して、水素およびメチルから選択されるが、但し、RおよびRは同時にメチルを表すことはなく;R’は、水素であるか、または以下の構造によって表される基を表す:
Figure 0005558721
式中、RおよびRは上に定義されるとおりである。一実施形態では、上式のRおよびRのうち少なくとも1つはメチルである。
本発明の一実施形態では、式III、IIIa、IVおよびIVaで記載されるジメチコーンコポリオールマクロマーは、遊離ラジカル重合可能である。コポリオールマクロマーはホモ重合可能であり、星状、櫛状、ブラシ状および/または花状のポリマーを合成するためのビルディングブロックとして使用されるか、または共重合可能であり、遊離ラジカル重合可能なエチレン性不飽和モノマーと反応し、アーム状、枝状、熊手状、櫛状のグラフトコポリマーのような十分に定義された構造を設計するためのビルディングブロックとして利用することができる。エチレン性不飽和とは、モノマーが少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素二重結合を含有することを意味する。本発明のマクロマーは、特定のポリマー骨格にジメチコーンコポリオールに特有の性質を付与するために、ポリマー合成に使用することができる。このようなポリマーは、柔軟性、潤滑性、固定性、耐湿性、撥水性、光沢、表面改質および界面活性剤特性などをもたらすような、パーソナルケア、布地処方物および産業処方物を含む種々の適用に有用である。
一実施形態では、本発明のポリマーは、以下のものを含むモノマー混合物から重合させることができる(モノマー合計重量を基準とする):(a)上述の式III、IIIa、IVおよびIVaから選択される少なくとも1つのジメチコーンコポリオールマクロマー約0.1〜100重量%;(b)非イオン性モノマー0〜99.9重量%;(c)少なくとも1つの酸性ビニルモノマー0〜99.9重量%;(d)少なくとも1つのカチオン性ビニルモノマー0〜99.9重量%;(e)少なくとも1つの会合性ビニルモノマー0〜99.9重量%;(f)少なくとも1つの半疎水性ビニルモノマー0〜99.9重量%;および(g)架橋モノマー0〜5重量%。重合可能なモノマー混合物で使用する各モノマーの量および選択は、ポリマー生成物の所望の性質による。ジメチコーンコポリオールマクロマーと共重合可能な適するモノマーを以下に記載する。重合可能なモノマー混合物を構成する種々のモノマー成分について、本発明の選択された実施形態の場合で種々の重複した重量範囲が記されているが、モノマー混合物中の各モノマー成分の特定の量は、その開示された範囲から、重合可能なモノマー混合物中の全モノマー成分の合計量が100重量%になるように、各モノマーの所望の量が調整されるように選択されることが容易に明らかである。
上述のポリマーは、必要に応じて、ポリマー分野で周知の1つ以上の連鎖移動剤を含むモノマー混合物から調製することができる。
用語「ハロゲン置換」、「ヒドロキシ置換」、「カルボキシ置換」、「ポリオキシアルキレン置換」、「アルキル置換」および「アリール置換」は、本明細書で使用される場合、アルキル基またはアリール基などを参照して、アルキル基、アリール基などの少なくとも1つの水素原子が、それぞれ少なくとも1つのハロゲン原子、ヒドロキシル基、カルボキシル基、ポリオキシアルキレン基、アルキル基またはアリール基と交換されることを意味する。本明細書で使用される場合、用語「(メタ)アクリル」酸、「(メタ)アクリレート」および「(メタ)アクリルアミド」は、アクリル酸、アクリル酸アルキルおよびアクリルアミドの対応するメチル誘導体を含むことを意味する。例えば、「(メタ)アクリル」酸は、アクリル酸および/またはメタクリル酸を指し、「(メタ)アクリレート」は、アクリル酸アルキルおよび/またはメタクリル酸アルキルを指し、「(メタ)アクリルアミド」は、アクリルアミドおよび/またはメタクリルアミド誘導体を指す。
(非イオン性ビニルモノマー)
本発明で使用するのに適した非イオン性ビニルモノマーは、当該技術分野で周知の共重合可能な非イオン性エチレン性不飽和モノマーである。一実施形態では、非イオン性モノマーは、式:
Figure 0005558721
のいずれかを有する化合物であり、式中、式(V)および(VI)それぞれにおいて、XはHまたはメチルであり;Zは−C(O)OR、−C(O)NH、−C(O)NHR、−C(O)N(R、−C、−COR、−CCl、−C11、−C(R)(R)(R)(例えば、三置換シクロヘキシル)、−CN、−NHC(O)CH、−NHC(O)H、N−(2−ピロリドニル(pyrrolidonyl))、N−カプロラクタミル(caprolactamyl)、−C(O)NHC(CH、−C(O)NHCHCH−N−エチレン尿素、−Si(R、−C(O)O(CHSi(R、−C(O)NH(CHSi(Rまたは−(CHSi(Rであり;xは約1〜約6の範囲の整数であり;Rは独立して、直鎖および分枝鎖のC〜C18アルキルであり;Rはそれぞれ独立して、直鎖および分枝鎖のC〜C30アルキル、ヒドロキシ置換されたC〜C30アルキルおよびハロゲン置換されたC〜C30アルキルである。
適切な非イオン性モノマーの非限定例としては、C〜C30アルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート;3,3,5−トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート(TMCHMA);C〜C30アルキル(メタ)アクリルアミド;スチレン;置換スチレン、例えば、ビニルトルエン(例えば、2−メチルスチレン)、ブチルスチレン、イソプロピルスチレン、p−クロロスチレンなど;ビニルエステル、例えば、酢酸ビニル、ブタン酸ビニル、ビニルカプロレート、ピバル酸ビニル、ネオデカン酸ビニルなど;不飽和ニトリル、例えば、メタクリロニトリル、アクリロニトリルなど;不飽和シラン、例えば、トリメチルビニルシラン、ジメチルエチルビニルシラン、アリルジメチルフェニルシラン、アリルトリメチルシラン、3−アクリルアミドプロピルトリメチルシラン、3−トリメチルシリルプロピルメタクリレートなどが挙げられる。適切な水溶性非イオン性モノマーの非限定例は、C〜Cヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、例えば、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(2−HEA)、3−ヒドロキシプロピルアクリレート;グリセロールモノ(メタ)アクリレート;トリス(ヒドロキシメチル)エタンモノ(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート;N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド;2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド;3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド;(メタ)アクリルアミド;t−オクチル(メタ)アクリルアミド;N−(2,3−ジヒドロキシプロピル)アクリルアミド;t−ブチル(メタ)アクリルアミド;N−ビニルカプロラクタム;N−ビニルピロリドン;メタクリルアミドエチル−N−エチレン尿素(例えば、CH=C(CH)C(O)NHCHCH−N−エチレン尿素)、C〜Cアルコキシ置換(メタ)アクリレートおよび(メタ)アクリルアミド、例えば、メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレートなど;およびこれらの組み合わせが挙げられる。
他の有用な非イオン性ビニルモノマーとしては、アリルアルコール、グリセロールモノアリルエーテル、3−メチル−3−ブテン−1−オールおよびビニルアルコール前駆体および等価体(例えば酢酸ビニル)が挙げられる。
(酸性ビニルモノマー)
本発明で使用するのに適した酸性ビニルモノマーは、酸性の重合可能なエチレン性不飽和モノマーであり、好ましくは、少なくとも1つのカルボン酸、スルホン酸基またはホスホン酸基を含有し、酸性またはアニオン性の官能部位を提供するものである。これらの酸性基は、一塩基酸または二塩基酸、ジカルボン酸の無水物、二塩基酸のモノエステルおよびその塩から誘導することができる。
酸性ビニルカルボン酸を含有する適切なモノマーとしては、限定されないが、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、アコニット酸など、およびマレイン酸、フマル酸、イタコン酸またはアコニット酸のC〜C18アルキルモノエステル、例えば、マレイン酸水素メチル、マレイン酸モノイソプロピル、フマル酸水素ブチルなどが挙げられる。ジカルボン酸の無水物、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸なども酸性ビニルモノマーとして使用することができる。このような酸無水物は、一般的に、水に長時間接触させるか、高pH状態では加水分解して対応する二塩基酸を生じる。
スルホン酸基を含有する適切なモノマーとしては、限定されないが、ビニルスルホン酸、2−スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS)、アリルオキシベンゼンスルホン酸などが挙げられる。スチレンスルホン酸ナトリウム塩(SSSA)およびAMPSが特に好ましい。
適切なホスホン酸基含有モノマーの非限定例としては、ビニルホスホン酸、アリルホスホン酸、3−アクリルアミドプロピルホスホン酸などが挙げられる。
適切な塩としては、これらに限定されないが、アルカリ金属塩、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩およびリチウム塩;アルカリ土類金属塩、例えば、カルシウム塩およびマグネシウム塩;アンモニウム塩;およびアルキル置換されたアンモニウム塩、例えば、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール(AMP)、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミンなどの塩が挙げられる。
上述のモノマーまたはその塩の2つ以上の混合物を酸性ビニルモノマー成分として使用することができる。
(カチオン性ビニルモノマー)
共重合に適したカチオン性ビニルモノマーは、塩基性の重合可能なエチレン性不飽和モノマーであり、好ましくは、少なくとも1つのアミノ官能基を含有するモノマーである。これらの塩基性アミノ基は、モノアミノアルキル基、ジアミノアルキル基またはポリアミノアルキル基または窒素含有ヘテロ芳香族基から誘導することができる。上述のアミノ基は、一級アミン、二級アミンまたは三級アミンを含むことができる。上述のモノマーは、所望な場合、アミノ形態または塩形態で使用することができる。
適切なカチオン性モノマーの非限定例は、モノ−(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル(メタ)アクリレート、ジ−(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル(メタ)アクリレート、モノ−(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル(メタ)アクリルアミド、ジ−(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル(メタ)アクリルアミド、窒素含有複素環式(メタ)アクリルアミド、窒素含有複素環式(メタ)アクリレートおよびその混合物から選択することができる。
適切なカチオン性モノマーの特定の例としては、限定されないが、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート(DMAEMA)、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、4−(N,N−ジメチルアミノ)ブチル(メタ)アクリレート、(N,N−ジメチルアミノ)−t−ブチル(メタ)アクリレート、2−(tert−ブチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート(TBAEMA)、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート(DEAEMA)、3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、2−(N,N−ジメチルアミノ)ネオペンチルアクリレート(DMANPA)、4−(N,N−ジエチルアミノ)ブチル(メタ)アクリレート、2−(N,N−ジプロピルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、3−(N,N−ジプロピルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、4−(N,N−ジプロピルアミノ)ブチル(メタ)アクリレート、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、2−(4−モルホリニル)エチル(メタ)アクリレート、2−(4−モルホリニル)エチルアクリレート、N’−(2−N,N−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリルアミド、2−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド(DMAPMAm)、N’−(3−N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ピリジル)アクリルアミド、N−(2−イミダゾイル)(メタ)アクリルアミド、N−(4−モルホリニル)(メタ)アクリルアミド、N−(4−モルホリニル)アクリルアミド、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニル−2−メチルイミダゾール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニル−4−メチルイミダゾールおよびN−ビニルオキサゾリドンおよびその混合物が挙げられる。
カチオン性モノマーの適切な塩形態としては、限定されないが、鉱物酸の塩、例えば、塩酸塩、硫酸塩、C〜C30アルキル硫酸塩およびリン酸塩;および有機酸塩、例えば、酢酸塩、マレイン酸塩およびフマル酸塩などが挙げられる。
カチオン性モノマーの塩形態の非限定例としては、限定されないが、3−トリメチルアンモニウムプロピルメタクリルアミドクロリド、3−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドクロリド、C〜C30アルキルサルフェートを用いて四級化したN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、塩化メチルを用いて四級化したN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、四級化ビニルイミダゾール、メタクリロイルエチルベタインおよびメタクリロイルN−オキシドが挙げられる。
(会合性ビニルモノマー)
ポリマー合成に適した会合性ビニルモノマー(疎水性モノマー)は、混合物の他のモノマーと付加重合するためのエチレン性不飽和末端基部分(i)と、選択的な親水性をポリマー生成物に付与するためのポリオキシアルキレン中央部(ii)と、選択的な疎水性をポリマーに付与するための疎水性末端基部分(iii)とを有する化合物である。
エチレン性不飽和末端基を供給する部分(i)は、好ましくは、エチレン性不飽和モノカルボン酸またはジカルボン酸またはその酸無水物、さらに好ましくはCまたはCのモノカルボン酸またはジカルボン酸またはその酸無水物から誘導される。あるいは、会合性モノマーの部分(i)は、アリルエーテルまたはビニルエーテル;非イオン性ビニル置換ウレタンモノマーから誘導される(例えば米国再発行特許33,156号または米国特許第5,294,692号に開示されているもの)か、またはビニル置換ウレア反応生成物から誘導され(例えば、米国特許第5,011,978号に開示されているもの)、それぞれの関連する開示内容は、本明細書に参考として組み込まれる。
中央部(ii)は、好ましくは、約5〜約250、さらに好ましくは約10〜約120、最も好ましくは約15〜約60の繰り返しC〜Cアルキレンオキシド単位を有するポリオキシアルキレン部分である。好ましい中央部(ii)としては、約5〜約150、さらに好ましくは約10〜約100、最も好ましくは約15〜約60のエチレンオキシド単位、プロピレンオキシド単位またはブチレンオキシド単位を有し、エチレンオキシド単位、プロピレンオキシド単位またはブチレンオキシド単位がランダム、非ランダムおよびブロック状の順序で配列したポリオキシエチレン部分、ポリオキシプロピレン部分およびポリオキシブチレン部分が挙げられる。
会合性モノマーの疎水性末端基部分(iii)は、好ましくは、以下の炭化水素の分類のうち1つに所属する炭化水素部分である:C〜C40直鎖アルキル、アリール置換C〜C40アルキル、C〜C40アルキル置換フェニル、C〜C40分枝鎖アルキル、C〜C40炭素環式アルキル;およびC〜C80複合エステル。複合エステルは、ポリオールと、ヒドロキシル基およびカルボキシル基の両方を含有する長鎖ヒドロキシ酸とのエステル化によって合成される。長鎖ヒドロキシ酸のカルボキシル基は、ポリオールの少なくとも1つのヒドロキシル基と反応する。次いで、長鎖ヒドロキシ酸のヒドロキシル基は、別の長鎖ヒドロキシ酸のカルボキシル基および/または別の長鎖カルボン酸のカルボキシル基と反応する。長鎖とは、ヒドロキシ酸およびカルボン酸が約10〜30個の炭素原子を含有することを意味する。炭素鎖は、飽和であっても不飽和であってもよい。適切なポリオールの例示的な非限定例は、グリセロール、ソルビトール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパンである。ヒドロキシ酸の例示的な非限定例は、12−ヒドロキシステアリン酸(12−hydroxy steric acid)である。長鎖カルボン酸の例示的な非限定例は、植物油から誘導される脂肪酸および本明細書に記載される脂肪酸である。
会合性モノマーの疎水性末端基部分(iii)の適切な非限定例は、約8〜約40個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖のアルキル基、例えば、カプリル(C)、イソオクチル(分枝鎖C)、デシル(C10)、ラウリル(C12)、ミリスチル(C14)、セチル(C16)、セテアリル(C16〜C18)、ステアリル(C18)、イソステアリル(分枝鎖C18)、アラキジル(C20)、ベヘニル(C22)、リグノセリル(C24)、セロチル(C28)、モンタニル(C28)、メリシル(C30)、ラクセリル(C32)などがある。
天然源から誘導される約8〜約40個の炭素原子を有する直鎖および分枝鎖のアルキル基の例としては、これらに限定されないが、水素化ピーナッツ油、大豆油およびキャノーラ油(どちらも主成分はC18)、水素化タロー(C16〜C18);および水素化C10〜C30テルペノール、例えば、水素化ゲラニオール(分枝鎖C10)、水素化ファルネソール(分枝鎖C15)、水素化フィトール(分枝鎖C20)などから誘導されるアルキル基が挙げられる。
適切なC〜C40アルキル置換フェニル基の非限定例としては、オクチルフェニル、ノリルフェニル、デシルフェニル、ドデシルフェニル、ヘキサデシルフェニル、オクタデシルフェニル、イソオクチルフェニル、sec−ブチルフェニルなどが挙げられる。
適切なC〜C40炭素環式アルキル基としては、これらに限定されないが、動物由来ステロール、例えば、コレステロール、ラノステロール、7−デヒドロコレステロールなどから誘導される基;植物由来ステロール、例えば、植物ステロール、スチグマステロール、カンペステロールなどから誘導される基;および酵母由来のステロール、例えば、エルゴステロール、菌類ステリンなどから誘導される基が挙げられる。本発明で有用な他の炭素環式アルキルとしては、これらに限定されないが、シクロオクチル、シクロドデシル、アダマンチル、デカヒドロナフチル、および天然の炭素環式物質、例えば、ピネン、水素化レチノール、カンファー、イソボルニルアルコールなどから誘導される基が挙げられる。
例示的なアリール置換C〜C40アルキル基としては、これに限定されないが、スチリル(例えば、2−フェニルエチル)、ジスチリル(例えば、2,4−ジフェニルブチル)、トリスチリル(例えば、2,4,6−トリフェニルヘキシル)、4−フェニルブチル、2−メチル−2−フェニルエチル、トリスチリルフェノリルなどが挙げられる。
適切なC〜C80複合エステルの非限定例としては、水素化ヒマシ油(主成分は、12−ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド);1,2−ジアシルグリセロール、例えば、1,2−ジステアリルグリセロール、1,2−ジパルミチルグリセロール、1,2−ジミリスチルグリセロールなど;糖類のジエステル、トリエステルまたはポリエステル、例えば、3,4,6−トリステアリルグルコース、2,3−ジラウリルフルクトースなど;およびソルビタンエステル、例えば、Ruffnerらの米国特許第4,600,761号(この関連する開示内容は本明細書に参考として組み込まれる)に開示されているものが挙げられる。
有用な会合性モノマーは、当該技術分野で既知の任意の方法によって調製することができる。例えば、米国特許第4,421,902号(Changら);同第4,384,096号(Sonnabend);同第4,514,552号(Shayら);同第4,600,761号(Ruffnerら);同第4,616,074号(Ruffner);同第5,294,692号(Barronら);同第5,292,843号(Jenkinsら);同第5,770,760号(Robinson);および同第5,412,142号(Wilkerson,IIIら)を参照(これらの関連する開示内容は本明細書に参考として組み込まれる)。
会合性ビニルモノマーの例としては、式(VII):
Figure 0005558721
によって表されるものが挙げられ、式中、Rはそれぞれ独立して、H、C〜C30アルキル、−C(O)OHまたは−C(O)OR10であり;R10はC〜C30アルキルであり;Aは、−CHC(O)O−、−C(O)O−、−O−、−CHO−、−NHC(O)NH−、−C(O)NH−、−Ar−(CE−NHC(O)O−、−Ar−(CE−NHC(O)NH−または−CHCHNHC(O)−であり;Arは二価アリールであり;EはHまたはメチルであり;zは0または1であり;kは0〜約30の範囲の整数であり、mは0または1であるが、但し、kが0であり、mが0である場合、およびkが1〜約30の範囲である場合、mは1であり;(R11−O)は、C〜Cオキシアルキレン単位のポリオキシアルキレン(ホモポリマーまたはランダムコポリマーである)を表し、R11は、C、C、Cまたはこれらの混合物であり、nは約5〜約250、好ましくは約5〜約100、さらに好ましくは約10〜約80、最も好ましくは約15〜約60の範囲の整数であり;Yは、−R11O−、−R11NH−、−C(O)−、−C(O)NH−、−R11NHC(O)NH−または−C(O)NHC(O)−であり;R12は、C〜C40直鎖アルキル、C〜C40分枝鎖アルキル、C〜C40炭素環式アルキル、C〜C40アルキル置換されたフェニル、アリール置換されたC〜C40アルキルおよびC〜C80複合エステルからなる群から選択される置換アルキルまたは置換されていないアルキルであり;R11アルキレン基およびR12アルキル基は、必要に応じて、ヒドロキシル基、C〜Cアルコキシル基およびハロゲン基から選択される1つ以上の置換基を含む。
式(VII)の会合性ビニルモノマーの特定の例としては、セチルポリエトキシル化メタクリレート(CEM)、セテアリルポリエトキシル化メタクリレート(CSEM)、ステアリルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、アラキジルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、ベヘニルポリエトキシル化メタクリレート(BEM)、ラウリルポリエトキシル化メタクリレート(LEM)、セロチルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、モンタニルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、メリシルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、ラクセリルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、トリスチリルフェノールポリエトキシル化メタクリレート(TEM)、水素化ヒマシ油ポリエトキシル化メタクリレート(HCOEM)、キャノーラポリエトキシル化(メタ)アクリレートおよびコレステロールポリエトキシル化メタクリレート(CHEM)が挙げられ、上述のモノマーのポリエトキシル化部分が、約5〜約100個、好ましくは約10〜80個、さらに好ましくは約15〜約60個のエチレンオキシド繰り返し単位を含有する。
(半疎水性ビニルモノマー)
本明細書で使用される場合、半疎水性ビニルモノマーとの用語は、(i)反応混合物の他のモノマーと付加重合するためのエチレン性不飽和末端基部分と、(ii)ポリマーの疎水性基またはこのポリマーを含有する組成物中の他の物質の疎水性基の間の相互作用を弱めるためのポリオキシアルキレン部分とを有する化合物を指す。半疎水性ビニルモノマーは、上述の会合性ビニルモノマーとよく似た構造であるが、非疎水性の末端基を実質的に有しておらず、これにより、ポリマーに会合性が付与されない。
1つの局面では、付加重合のためのビニル末端基または他のエチレン性不飽和末端基を供給する不飽和末端基部分(i)は、エチレン性不飽和モノカルボン酸またはジカルボン酸またはその酸無水物、例えば、CまたはCのモノカルボン酸またはジカルボン酸またはその酸無水物から誘導される。あるいは、別の局面では、末端基部分(i)は、アリルエーテル、ビニルエーテルまたは非イオン性ビニル置換ウレタンから誘導されてもよい。
重合可能な不飽和末端基部分(i)は、少なくとも1つの遊離カルボキシ官能基を有するC〜C30不飽和脂肪酸基から誘導することもできる。このC〜C30基は、不飽和末端基部分(i)の一部分であり、会合性モノマーの疎水性基の側鎖とは異なっており、会合性モノマーの不飽和末端基とは、疎水性「スペーサー」部分によって明確に区別される。
ポリオキシアルキレン部分(ii)は、特に、会合性モノマーの親水性部分と実質的に類似の長鎖ポリオキシアルキレン部分を含む。好ましいポリオキシアルキレン部分(ii)としては、約5〜約250、好ましくは約10〜約100のオキシアルキレン単位を含むポリオキシエチレン単位、ポリオキシプロピレン単位およびポリオキシブチレン単位が挙げられる。半疎水性ビニルモノマーが2種以上のオキシアルキレン単位を含む場合、この単位は、ランダム、非ランダムおよびブロック状の順序で配置していてもよい。
一実施形態では、例示的な半疎水性ビニルモノマーとしては、式(VIII)または(IX):
Figure 0005558721
のうち1つによって表される少なくとも1つの化合物が挙げられ、式VIIIおよび式IXそれぞれにおいて、R、R11、A、k、mおよびnは上に記載されるとおりであり;Dは、C〜C30の不飽和アルキルまたはカルボキシ置換されたC〜C30の不飽和アルキルであり;R13はHまたはC〜Cアルキルである。
一実施形態では、半疎水性ビニルモノマーとしては、以下の式:
Figure 0005558721
を有するモノマーが挙げられ、式中、aは、2、3または4の整数であり;bは、一局面では1〜約10の範囲の整数であり、別の局面では2〜約8の範囲の整数であり、さらなる局面では約3〜約7の範囲の整数であり;cは、一局面では約5〜約50の範囲の整数であり、別の局面では8〜約40の範囲の整数であり、さらなる局面では約10〜約30の範囲の整数であり;dは、一局面では1〜約10の範囲の整数であり、別の局面では約2〜約8の範囲の整数であり、さらなる局面では約3〜約7の範囲の整数であり;eは、一局面では約5〜約50の範囲の整数であり、別の局面では約8〜約40の範囲の整数である。
半疎水性ビニルモノマーの例示的な例としては、Clariant Corporationによって販売されているEMULSOGEN(登録商標)R109、R208、R307、RAL109、RAL208およびRAL307;Bimax,Inc.によって販売されているBX−M−E5P5;およびUniqemaによって販売されているMAXEMUL(登録商標)5010および5011の商品名で市販されている重合可能な乳化剤およびこれらの組み合わせが挙げられる。特に好ましいSVSモノマーとしては、EMULSOGEN(登録商標)R208、R307およびRAL307が挙げられる。
製造業者によれば、EMULSOGEN(登録商標)R109は、実験式CH=CH−O(CHO(CO)(CO)10Hを有するランダムにエトキシル化/プロポキシル化した1,4−ブタンジオールビニルエーテルであり;EMULSOGEN(登録商標)R208は、実験式:CH=CH−O(CHO(CO)(C20Hを有するランダムにエトキシル化/プロポキシル化した1,4−ブタンジオールビニルエーテルであり;EMULSOGEN(登録商標)R307は、実験式:CH=CH−O(CHO(CO)(CO)30Hを有するランダムにエトキシル化/プロポキシル化した1,4−ブタンジオールビニルエーテルであり;EMULSOGEN(登録商標)RAL109は、実験式CH=CHCHO(CO)(CO)10Hを有するランダムにエトキシル化/プロポキシル化したアリルエーテルであり;EMULSOGEN(登録商標)RAL208は、実験式CH=CHCHO(CO)(CO)20Hを有するランダムにエトキシル化/プロポキシル化したアリルエーテルであり;EMULSOGEN(登録商標)RAL307は、実験式CH=CHCHO(CO)(CO)30Hを有するランダムにエトキシル化/プロポキシル化したアリルエーテルであり;MAXEMUL(登録商標)5010は、カルボキシ官能化されたC12〜C15アルケニル疎水性物質であり、約24個のエチレンオキシド単位でエトキシル化されたものであり;MAXEMUL(登録商標)5011は、カルボキシ官能化されたC12〜C15アルケニル疎水性物質であり、約34個のエチレンオキシド単位でエトキシル化されたものであり;BX−AA−E5P5は、実験式CH=CHCHO(CO)(CO)Hを有するランダムにエトキシル化/プロポキシル化したアリルエーテルである。
(架橋モノマー)
本発明のポリマーは、分枝させ、分子量を制御するために、1つ以上の架橋モノマーを含むモノマー混合物から調製することができる。適切なポリ不飽和架橋剤は当該技術分野で周知である。重合前、重合中または重合後に架橋するようなコポリマーを生成可能な反応基を有するモノ不飽和化合物を使用することもできる。他の有用な架橋モノマーとしては、複数の反応基(例えば、エポキシド基、イソシアネート基、および加水分解可能なシラン基)を含有する多官能モノマーが挙げられる。種々のポリ不飽和化合物を利用して、部分的または実質的に架橋した三次元ネットワークを作ることができる。
適切なポリ不飽和架橋モノマー成分の例としては、これらに限定されないが、ポリ不飽和芳香族モノマー、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフチレンおよびトリビニルベンゼン;ポリ不飽和非環状モノマー、例えば、1,2,4−トリビニルシクロヘキサン;フタル酸の二官能エステル、例えば、フタル酸ジアリル;ポリ不飽和脂肪族モノマー、例えば、ジエン、トリエンおよびテトラエン(イソプレン、ブタジエン、1,5−ヘキサジエン、1,5,9−デカトリエン、1,9−デカジエン、1,5−ヘプタジエンを含む)などが挙げられる。
他の適切なポリ不飽和架橋モノマーとしては、ポリアルケニルエーテル、例えば、トリアリルペンタエリスリトール、ジアリルペンタエリスリトール、ジアリルショ糖、オクタアリルショ糖およびトリメチロールプロパンジアリルエーテル;ポリアルコールまたはポリ酸のポリ不飽和エステル、例えば、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレントリ(メタ)アクリレート、アクリル酸アリル、イタコン酸ジアリル、フマル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレートおよびポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート;アルキレンビスアクリルアミド、例えば、メチレンビスアクリルアミド、プロピレンビスアクリルアミドなど;メチレンビスアクリルアミドのヒドロキシ誘導体およびカルボキシ誘導体、例えば、N,N’−ビスメチロールメチレンビスアクリルアミド;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレートおよびトリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート;ポリ不飽和シラン、例えば、ジメチルジビニルシラン、メチルトリビニルシラン、アリルジメチルビニルシラン、ジアリルジメチルシランおよびテトラビニルシラン;ポリ不飽和スタンナン、例えば、テトラアリルスズおよびジアリルジメチルスズなどが挙げられる。
反応基を有する有用なモノ不飽和化合物としては、N−メチロールアクリルアミド;N−アルコキシ(メタ)アクリルアミド(アルコキシ基はC〜C18アルコキシである);および加水分解可能な不飽和シラン、例えば、トリエトキシビニルシラン、トリス−イソプロポキシビニルシランおよび3−トリエトキシシリルプロピルメタクリレートなどが挙げられる。
複数の反応基を有する有用な多官能架橋モノマーとしては、限定されないが、加水分解可能なシラン、例えば、エチルトリエトキシシランおよびエチルトリメトキシシラン;エポキシ置換された加水分解可能なシラン、例えば、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシランおよび3−グリシドオキシプロピルトリメチルオキシシラン;ポリイソシアネート、例えば、1,4−ジイソシアネートブタン、1,6−ジイソシアネートヘキサン、1,4−フェニレンイソシアネートおよび4,4’−オキシビス(フェニルイソシアネート);不飽和エポキシド、例えば、メタクリル酸グリシジルおよびアリルグリシジルエーテル;ポリエポキシド、例えば、ジグリシジルエーテル、1,2,5,6−ジエポキシヘキサンおよびエチレングリコールジグリシジルエーテルなどが挙げられる。
特に有用なのは、エトキシル化ポリオール(例えば、ヒドロキシル官能基1moleあたり約2〜約100moleのエチレンオキシドでエトキシル化され、例えば、ビニルエーテル、アリルエーテル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなどの末端に重合可能な不飽和基を有するジオール、トリオールおよびビスフェノール)から誘導されたポリ不飽和架橋剤である。このような架橋剤の例としては、ビスフェノールAエトキシル化ジ(メタ)アクリレート;ビスフェノールFエトキシル化ジ(メタ)アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。本発明のポリマーで有用な他のエトキシル化架橋剤としては、米国特許第6,140,435号(Zanotti−Russo、この関連する開示内容は本明細書に参考として組み込まれる)で開示されるエトキシル化ポリオールから誘導された架橋剤が挙げられる。
架橋モノマーの非限定例は、少なくとも2個のアクリル酸エステル基およびメタクリル酸エステル基を有する、ポリオールのアクリル酸エステルおよびメタクリル酸エステルであり、例えば、トリメチロールプロパントリアクリレート(TMPTA)、トリメチロールプロパンエトキシル化(15)トリアクリレート(TMPEO15TA)、トリメチロールプロパンジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート(TEGDMA)、エトキシル化(30)ビスフェノールAジメタクリレート(EOBDMA)などである。
(連鎖移動剤)
本発明で使用するのに適した連鎖移動剤(CTA)は、これらに限定されないが、種々のチオ含有化合物およびジスルフィド含有化合物から選択され、例えば、C〜C18アルキルネルカプタン、メルカプトカルボン酸、メルカプトカルボン酸エステル、チオエステル、C〜C18アルキルジスルフィド、アリールジスルフィド、多官能チオールなど;亜リン酸化合物および次亜リン酸化合物;ハロアルキル化合物、例えば、四塩化炭素、ブロモトリクロロメタンなど;および不飽和連鎖移動剤、例えば、α−メチルスチレンから選択される。
多官能チオールとしては、三官能チオール、例えば、トリメチロールプロパン−トリス−(3−メルカプトプロピオネート)、四官能チオール、例えば、ペンタエリスリトール−テトラ−(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトール−テトラ−(チオグリコレート)およびペンタエリスリトール−テトラ−(チオールアセテート);六官能チオール、例えば、ジペンタエリスリトール−ヘキサ−(チオグリコレート);などが挙げられる。
あるいは、連鎖移動剤は、ビニルモノマーの遊離ラジカル重合中に付加ポリマーの分子量を下げる、任意の触媒的な連鎖移動剤であってもよい。触媒的な連鎖移動剤の例としては、例えば、コバルト錯体(例えば、コバルト(II)キレート)が挙げられる。触媒的な連鎖移動剤は、チオール系CTAよりも比較的低濃度で利用されることが多い。
本発明の一実施形態では、連鎖移動剤としては、オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン、ヘキサデシルメルカプタン、オクタデシルメルカプタン(ODM)、イソオクチル 3−メルカプトプロピオネート(IMP)、ブチル 3−メルカプトプロピオネート、3−メルカプトプロピオン酸、ブチルチオグリコレート、イソオクチルチオグリコレート、ドデシルチオグリコレートなどが挙げられる。連鎖移動剤は、好ましくは、モノマー混合物の合計重量に基づいて、重合可能なモノマー混合物の約10重量%までの量で、モノマー反応混合物に添加することができる。一実施形態では、連鎖移動剤は、モノマー合計重量に基づいて、少なくとも約0.01重量%の量で存在する。
本発明のジメチコーンコポリオールマクロマーは、単独で重合させることもできるし、少なくとも1つの共重合可能なモノマー(b)〜(g)と組み合わせて重合させることもできる。任意の連鎖移動剤存在下で、重合を行なうことができる。種々の周知の遊離ラジカル重合技術(例えば、バルク重合、光重合、マイクロ波重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、逆乳化重合、マイクロ乳化重合など)によって、不飽和モノマーを重合させることができる。
本発明のポリマーのイオン含有量は、ポリマー骨格内でジメチコーンコポリオールマクロマーと共重合するモノマーの選択に影響を与えることがある。例えば、アニオン性モノマー、カチオン性モノマーおよび/または両性モノマー(およびこれらのモノマーの塩)をポリマー骨格内で共重合させ、ポリマーにイオン性を付与してもよい。アニオン性、カチオン性および両性とは、それぞれのモノマー(またはポリマー骨格に組み込まれた場合、モノマー繰り返し単位)が、少なくとも1つのイオン化可能な部分を含有し、この部分が、酸または塩基で中和すると塩を形成することを意味する。
本発明のポリマーにイオン化可能な部分を与えるアニオン性モノマーの例は、酸性ビニルモノマーについて上述のカルボン酸基およびスルホン酸基を含有する。これらのモノマー/繰り返し単位の例示的な塩としては、限定されないが、アルカリ金属およびアルカリ土類金属(例えば、Li、Na、K、Ca)の塩およびそのアンモニウム塩が挙げられる。
本発明のポリマーにイオン化可能な部分を与えることができるカチオン性モノマーの例は、カチオン性ビニルモノマーについて上述のジアルキルアミノアルキル部分を含有する。これらのモノマー/繰り返し単位の例示的な塩としては、限定されないが、(C〜C18)ジアルキルサルフェート塩(例えば、ジメチルサルフェート、ジエチルサルフェート);ハロゲン化水素塩(例えば、塩酸水素塩、フッ化水素塩、臭化水素塩およびヨウ化水素塩);およびこれらの組み合わせが挙げられる。
両性とは、ポリマー骨格が、上述のアニオン性のイオン化可能な部分とカチオン性のイオン化可能な部分とを両方含有することを意味する。
代表的なアニオン性ビニルモノマーおよびカチオン性ビニルモノマーは、塩形態(イオン化形態)で重合させることもでき、またはアニオン性モノマーまたはカチオン性モノマー(イオン化していないモノマー)としてポリマー骨格内で重合させ、次いで、それぞれ塩基または酸で中和することによってイオン化させることができる。
一実施形態では、アニオン性繰り返し単位を含有するポリマーは、1つ以上のカルボン酸含有モノマー;1つ以上のスルホン酸含有モノマー;1つ以上のカルボン酸含有モノマーの1つ以上の塩、1つ以上のスルホン酸含有モノマーの1つ以上の塩;およびこれらの組み合わせから選択されるアニオン性ビニルモノマーを含むモノマー組成物と、所望なジメチコーンコポリオールマクロマーとを重合させることによって合成することができる。1つの例示的な実施形態では、重合可能なモノマー組成物の5〜95重量%(重合対象のモノマー組成物を構成するモノマー合計重量に基づく)は、カルボン酸基含有モノマー、カルボン酸含有モノマーの塩、スルホン酸含有モノマー、スルホン酸含有モノマーの塩、およびこれらの組み合わせから選択されるアニオン性ビニルモノマーを含む。別の例示的な実施形態では、モノマー混合物の10〜90重量%は、カルボン酸基含有モノマー、カルボン酸含有モノマーの塩、スルホン酸含有モノマー、スルホン酸含有モノマーの塩、およびこれらの組み合わせから選択されるアニオン性ビニルモノマーを含む。さらに別の例示的な実施形態では、重合可能なモノマー組成物の10〜80重量%は、カルボン酸基含有モノマー、カルボン酸含有モノマーの塩、スルホン酸含有モノマー、スルホン酸含有モノマーの塩、およびこれらの組み合わせから選択されるアニオン性ビニルモノマーを含む。
本発明の一局面では、カルボン酸官能基およびスルホン酸含有基を含有する重合可能なアニオン性ビニルモノマーの例としては、限定されないが、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、オレイン酸、経皮酸、スチレンスルホン酸および2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(AMPS(登録商標)モノマー)、およびその金属イオン(例えば、Li、Na、K、Ca)およびアンモニウム塩が挙げられる。
別の局面では、カチオン性繰り返し単位を含有するポリマーは、1つ以上のジアルキルアミノアルキル含有モノマーおよびその塩、四級化ビニルイミダゾール、メタクリロイルエチルベタインおよびメタクリロイルN−オキシドから選択されるカチオン性ビニルモノマーを含むモノマー組成物をジメチコーンコポリオールマクロマー存在下で重合させることによって合成することができる。より特定的には、モノマーは、1つ以上のジ−(C〜C)アミノ(C〜C)アルキルアクリレートおよびメタクリレート(およびそのハロゲン化水素塩)およびこれらの組み合わせから選択することができる。窒素原子に接続するアルキル基は、同じであっても異なっていてもよい(例えば、互いに独立している)。1つの例示的な実施形態では、重合可能なモノマー組成物の5〜95重量%(モノマー組成物を構成するモノマー合計重量に基づく)は、1つ以上のジ−(C〜C)アミノ(C〜C)アルキルアクリレートおよびメタクリレートおよび(C〜C18)ジアルキルサルフェートおよびそのハロゲン化水素塩から選択されるカチオン性ビニルモノマーを含む。別の例示的な実施形態では、カチオン性ビニルモノマーは、モノマー混合物の10〜90重量%含まれ、さらに例示的な実施形態では、カチオン性ビニルモノマーは、モノマー混合物全量の10〜80重量%含まれる。
本発明のさらなる実施形態では、両性ポリマー(例えば、ポリマー骨格が、アニオン性モノマーおよびカチオン性モノマーおよびその塩を重合させた繰り返し単位を含む)は、酸官能モノマー(および/またはその塩)とジアルキルアミノアルキルモノマー(および/またはその塩)との両方を含む両性モノマー組成物を重合させることによって合成することができる。上述のアニオン性ビニルモノマーおよびカチオン性ビニルモノマーおよびこれらの塩を含む両性モノマー組成物を重合させると、両性の特性を有するポリマーを得ることができる。重合可能なモノマー組成物中に存在するカチオン性モノマーに対するアニオン性モノマーの相対量は、カチオン性モノマー99〜1部に対してアニオン性モノマー99〜1部である。1つの例示的な実施形態では、両性モノマーは、重合可能なモノマー組成物の合計量の5〜95重量%含まれる(重合可能なモノマー混合物のモノマー合計含有重量に基づく)。別の例示的な実施形態では、両性モノマーの含有量は、モノマー混合物の10〜90重量%であり、さらに例示的な実施形態では、両性モノマーの含有量は、モノマー混合物の合計量の10〜80重量%である。
別の実施形態では、非イオン性ポリマーは、上述の1つ以上の親水性モノマーを含有する非イオン性モノマー混合物を重合することによって合成することができる。この親水性モノマーは、塩ではなく、酸または塩基の存在下でも塩を形成しない(すなわち、非イオン性モノマー)。非イオン性モノマーの例としては、限定されないが、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタム、および2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート(全ての異性体)、ヒドロキシブチルメタクリレート(全ての異性体)、2−ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート(全ての異性体)、ヒドロキシブチルアクリレート(全ての異性体)、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレートおよびこれらの組み合わせが挙げられる。本発明の1つの例示的な実施形態では、重合可能なモノマー混合物は、親水性非イオン性モノマーを50〜95重量%(重合可能なモノマー混合物の合計重量に基づく)含む。別の例示的な実施形態では、親水性非イオン性モノマーの含有量は、モノマー混合物の60〜95重量%であり、さらに例示的な実施形態では、親水性非イオン性モノマーの含有量は、モノマー混合物の65〜80重量%である。
本発明の重合可能なモノマー組成物が、上に引用した異なる種類のモノマーから選択される本発明の少なくとも1つのモノマーと、本発明のジメチコーンコポリオールマクロマーとを組み合わせて含有してもよいことが理解されるべきである。
本発明の重合可能なモノマー混合物を構成する種々のモノマー成分について、本発明の選択された実施形態の場合で種々の重複した重量範囲が記されているが、モノマー混合物中の各モノマー成分の特定の量は、その開示された範囲から、重合可能なモノマー混合物中の全モノマー成分の合計量が100重量%になるように、各モノマーの所望の量が調整されるように選択されることが容易に明らかである。
本発明の遊離ラジカル重合プロセスで使用可能な開始剤は、水溶性および水不溶性の過硫酸化合物、過酸化物、有機過酸化物、有機過酸およびアゾ化合物である。適切な開始剤としては、限定されないが、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過酸化水素、過酸化ジベンゾイル、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウリル、過酸化tert−ブチル、tert−ブチル ペル−2−エチルヘキサノエート、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジ−(2−エチルヘキシル)−ペルオキシジカーボネート、tert−ブチルヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩酸塩または2,2’−アゾビス(2−メチル−ブチロニトリル)、過酢酸が挙げられる。過酸化物および過酸は、必要に応じて、還元剤(例えば、亜硫酸水素ナトリウムまたはアスコルビン酸、遷移金属、ヒドラジンなど)で活性化することができる。例えば、硫酸ナトリウムペルオキシジサルフェート、tert−ブチルヒドロペルオキシド/亜硫酸ナトリウム、tert−ブチルヒドロペルオキシド/ナトリウムヒドロキシメタンスルフィネートのような開始剤系混合物を使用することもできる。開始剤は、重合対象のモノマーの量に基づいて、適切な量(例えば、0.05〜5重量%)で使用することができる。
本発明の一実施形態では、ポリマーは、極性溶媒または非極性溶媒およびその混合物の溶液重合を用いて調製することができる。例示的な溶媒としては、限定されないが、水、メタノール、塩化メチレン、クロロホルム、四塩化炭素、エタノール、イソプロパノール、ヘキサン、シクロヘキサン、酢酸エチル、メチルエチルケトンおよびベンゼン、トルエン、N−メチルピロリドンおよびこれらの溶媒の混合物が挙げられる。モノマーおよび溶媒の量は、15〜90重量%のモノマー溶液が得られるように選択することができる(モノマーおよび溶媒の合計重量に基づく)。重合は、通常は、40〜140℃の温度で、周囲圧力下または自然圧力下で行なうことができる。
本発明の別の実施形態では、ポリマーは、ポリマー分野で周知のアニオン乳化重合技術およびカチオン乳化重合技術によって合成することができる。典型的には、アニオン乳化重合プロセスは、約30〜約95℃の反応温度で行われるが、これより高温または低温であってもよい。モノマー混合物の乳化を促進するために、乳化重合は、アニオン性界面活性剤(例えば、脂肪アルコールサルフェートまたはアルキルスルホネート)、非イオン性界面活性剤(例えば、直鎖または分枝鎖のアルコールエトキシレート)、両性界面活性剤またはこれらの混合物存在下で行なうことができる。乳化重合の反応混合物は、モノマー合計重量を基準として約0.01〜約3重量%の1つ以上の遊離ラジカル開始剤を含む。重合は、低pH(すなわち、好ましくは、約pH4.5以下)で、当該技術分野の水性媒体または水性アルコール媒体中で行なうことができる。
乳化重合を促進するのに適したアニオン性界面活性剤は、ポリマー分野で周知であり、限定されないが、ラウリル硫酸ナトリウム、ナトリウムドデシルベンゼンスルホネート、ジナトリウムラウレス−3スルホサクシネート、ナトリウムジオクチルスルホサクシネート、ナトリウムジ−sec−ブチルナフタレンスルホネート、ジナトリウムドデシルジフェニルエーテルスルホネート、ジナトリウムn−オクタデシルスルホサクシネート、分枝鎖アルコールエトキシレートのリン酸エステルなどが挙げられる。
典型的なカチオン重合手順では、適切な反応容器中、乳化用界面活性剤(例えば、非イオン性界面活性剤(好ましくは、直鎖または分枝鎖のアルコールエトキシレート)、または非イオン性界面活性剤とアニオン性界面活性剤(例えば脂肪アルコールサルフェートまたはアルキルスルホネート)の混合物)の適切な量の水溶液に、攪拌しながらモノマー混合物を加え、モノマーエマルションを調製する。このエマルションを、窒素を流すなどの任意の従来法によって脱酸素し、重合触媒(開始剤、例えば過硫酸ナトリウム)、または乳化重合分野で周知の任意の他の適切な遊離ラジカル重合触媒を加えることによって重合反応を開始させる。重合が終了するまで(典型的には、約4〜約16時間)、反応物を攪拌する。所望な場合、モノマーエマルションを約20〜約80℃の温度まで加熱した後に、開始剤を加えることもできる。未反応モノマーは、乳化重合分野で周知なように、さらに触媒を加えることによって消失させることができる。得られたポリマーエマルション生成物を反応容器から取り出し、貯蔵または使用のために容器に入れておくことができる。
カチオン乳化重合を促進するのに適した非イオン性界面活性剤は、ポリマー分野で周知であり、これらに限定されないが、直鎖または分枝鎖のアルコールエトキシレート、C〜C12アルキルフェノールアルコキシレート、例えば、オクチルフェノールエトキシレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマーなどが挙げられる。他の有用な非イオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレングリコールのC〜C22脂肪酸エステル、モノグリセリドおよびジグリセリド、ソルビタンエステルおよびエトキシル化ソルビタンエステル、C〜C22脂肪酸グリコールエステル、約15より大きなHLB値を有するエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのブロックコポリマー、エトキシル化オクチルフェノールおよびこれらの組み合わせが挙げられる。
1つの局面では、アルキルフェノールアルコキシレート界面活性剤としては、商品名IGEPAL(登録商標)CA−897でRhodia,Inc.から販売されるオクチルフェノールが挙げられる。好ましい直鎖アルコールアルコキシレートとしては、商品名PLURAFAC(登録商標)C−17、PLURAFAC(登録商標)A−38およびPLURAFAC(登録商標)A−39でBASE Corp.から販売されるセテアリルアルコール(セチルアルコールとステアリルアルコールとの混合物)のポリエチレングリコールエーテルが挙げられる。好ましいポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマーとしては、商品名PLURONIC(登録商標)F127およびPLURONIC(登録商標)L35でBASF Corp.から販売されるコポリマーが挙げられる。
別の局面では、非イオン性界面活性剤としては、エトキシル化(50)直鎖脂肪族、例えば、DISPONIL(登録商標)A 5060(Cognis)、分枝鎖アルキルエトキシレート、例えば、GENAPOL(登録商標)X 1005(Clariant Corp.)、二級C12〜C14アルコールエトキシレート、例えば、TERGITOL(登録商標)S15−30およびS15−40(Dow Chemical Co.)、エトキシル化オクチルフェノール系界面活性剤、例えば、TRITON(登録商標)X−305、X−405およびX−705(Dow Chemical Co.)、IGEPAL(登録商標)CA 407、887および897(Rhodia,Inc)、ICONOL(登録商標)OP 3070および4070(BASF Corp.)、SYNPERONIC(登録商標)OP 30および40(Uniqema)、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのブロックコポリマー、例えば、PLURONIC(登録商標)L35およびF127(BASF Corp.)および二級C11アルコールエトキシレート、例えば、EMULSOGEN(登録商標)EPN 407(Clariant Corp.)が挙げられる。営業用文献には多くの他の供給業者が記載されている。
上述の遊離ラジカル重合開始剤は、本発明に適している。例示的な市販の重合開始剤としては、DuPontから販売されるVAZO(登録商標)遊離ラジカル重合開始剤、例えば、VAZO(登録商標)44(2,2’−アゾビス(2−(4,5−ジヒドロイミダゾリル)プロパン)、VAZO(登録商標)56(2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオンアミジン)二塩酸塩)およびVAZO(登録商標)68(4,4’−アゾビス(4−シアノ吉草酸)が挙げられる。
必要に応じて、乳化重合分野で周知の他の乳化重合添加剤、例えば、緩衝剤、キレート化剤、無機電解質、連鎖停止剤、消泡剤、殺生物剤、希釈剤およびpH調整剤が、重合系に含まれてもよい。
アルカリ膨潤性またはアルカリ可溶性の本発明の実施形態のポリマーを調製するための例示的な一般的なアニオン乳化重合プロセスを以下に示す。
第1の反応容器に窒素注入口および攪拌棒を取り付け、この反応容器中、所望の量の各モノマーを乳化量のアニオン性界面活性剤を含有する水に溶かした溶液を窒素雰囲気下で攪拌しながら混合することによって、モノマーエマルションを調製する。第2の反応容器に攪拌棒、窒素注入口および供給ポンプを取り付け、この容器に、窒素雰囲気下で、所望の量の水を加え、所望な場合、さらにアニオン性界面活性剤を加え、第2の反応容器の内容物を混合しながら加熱する。第2の反応容器の内容物温度が約55〜98℃に到達したら、第2の反応容器中で生成した界面活性剤水溶液に遊離ラジカル開始剤を注入し、第1の反応容器のモノマーエマルションを第2の反応容器に徐々に、典型的には、約1〜約4時間かけて、反応温度を約45〜95℃に制御しつつ加える。モノマーを加え終わったら、所望な場合、第2の反応容器に遊離ラジカル開始剤をさらに加えてもよく、得られた反応混合物を、典型的には、約45〜95℃の温度に、重合反応が十分に終了する時間保持する。得られたポリマーエマルションを冷却し、反応容器から取り出すことができる。
ポリマー分野の当業者は、任意の所望なモノマー比率を有するポリマーを得るために、各モノマー成分の量を調整可能であることを理解する。水の比率は、所望な場合、これより大きくても小さくてもよい。水に混和性の溶媒(例えばアルコール)および上述の他の重合添加剤が、反応混合物に含まれてもよい。非イオン性界面活性剤(例えば、直鎖または分枝鎖のアルコールエトキシレート)を乳化重合分野で知られているように加えることができる。
生成物のポリマーエマルションは、好ましくは、ポリマー固形分の合計(TS)が、ポリマー重量に基づいて、約1%〜約60%、さらに好ましくは約10%〜約50%、最も好ましくは約15%〜約45%になるように調製することができる。
生成したポリマーエマルションは、典型的には、中和前に、約2〜約5.5を超えないpHを有し、周囲温度でのBrookfield粘度(スピンドル番号2、20rpm)は約100ミリパスカル秒(mPa・s)を有し、ガラス転移点(Tg)は、以下の方法で決定される場合、約250℃を超えない。
必要に応じて、生成したポリマーエマルションは、アルカリ性pHが望ましい場合には、アルカリ性物質(好ましくは、アルカリ金属水酸化物、有機塩基など)を用いて、pHを好ましくは約3〜約7.5またはそれ以上に調整することによって、さらに加工することができる。ポリマーエマルションは、典型的には、約100mPa・sよりも大きな粘度になるまで膨潤する。中性pH〜アルカリ性pHで粘性溶液またはゲルを生成し、ポリマーは、一般的には、このようなpH値で実質的に安定であり、約12を超えるpHでも安定である。アルカリ可溶性ポリマーエマルションは、膨潤または粘度上昇を伴うことなく、中性pHまたはアルカリ性pHで可溶性にすることができる。ポリマーエマルションは、水または溶媒で希釈することができ、または一部分の水を蒸発させることによって濃縮することができる。あるいは、得られたポリマーエマルションを実質的に乾燥させ、当該技術分野で周知の装置(例えば、スプレードライヤー、ドラムドライヤーまたは凍結乾燥機)を用いて、粉末形態または結晶形態にしてもよい。
本発明のポリマー/モノマーは、イオン化可能な基を含んでいる限り、重合前または重合後に酸または塩基で完全にまたは部分的に中和することができ、水性媒体への可溶性または分散性を調整することができる。それに加え、ポリマーの粘度特性は、ポリマーを中和することによって調整することができる。
アニオン基を有するモノマーおよびポリマーの適切な中和剤の非限定例は、鉱物塩基および有機塩基である。鉱物塩基の非限定例としては、アルカリ金属水酸化物(例えば、リチウム、ナトリウムおよびカリウム);炭酸ナトリウム;水酸化アンモニウムおよびアンモニアが挙げられる。有機塩基の非限定例としては、例えば、アミノアルコール(例えば、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリイソプロピルアミン、トリス[(2−ヒドロキシ)−1−プロピル)アミン、2−アミノ−2−メチル−1,3−プロパンジオール、2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール;ジアミン、例えばリジン;コカミン;オレアミン;およびモルホリンが挙げられる。
カチオン基を有するモノマーおよびポリマーに適した中和剤の非限定例は、有機酸(アミノ酸を含む)および無機鉱物酸である。有機酸の非限定例としては、酢酸、クエン酸、フマル酸、グルタミン酸、酒石酸、乳酸およびグリコール酸が挙げられる。鉱物酸の非限定例としては、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸など、およびその混合物が挙げられる。
上述の中和剤を、中和したポリマーまたは中和したポリマーを含む組成物のpHを調整するpH調整剤として使用することもできる。
アニオン性基および/またはカチオン性基を含有する本発明のポリマーは、適切な塩基または酸で中和すると膨潤することがある。これらのポリマーは、有益には、酸性または塩基性の水性配合物を増粘させ、審美的に滑らかな感触を有する生成物を与え、この生成物は滑らかに流動し、容易に広がる。本発明の多目的ポリマーは、増粘剤、乳化剤、安定化剤、懸濁剤、膜形成剤、固定剤、コンディショナー、保湿剤、広がり補助剤、表面改変剤、輝き向上剤、および効力、化学活性物質および生理活性物質および化粧品用物質の分解性または送達性を高めるキャリア、および配合物の感覚的な特性および審美特性を付与するためのビヒクルとして使用してもよい。低pHでのポリマーのカチオン性は、静電防止剤として有用であり、特定の条件下では、殺生物活性、殺菌活性または他の防腐活性を与えることがある。
本発明のアニオン性ポリマーの実施形態は、少なくとも1つのアニオン性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤またはこれらの組み合わせと組み合わせて使用される場合、米国特許第6,635,702号(この開示内容は参考として本明細書に組み込まれる)に開示される「酸に戻す(back−acid)」増粘技術によって配合することができる。酸に戻す技術は、アニオン性増粘ポリマーをアルカリ性中和剤で中和し、粘度を高め、次いで、酸性pHの還元剤でpHを所望の最終pHまで下げることを含む。粘度および降伏値は、配合物の最終pHまでpHを下げても、一般的には変化しないか、実際には上がらないことが多い。この配合技術は、これらのポリマーの適用範囲を広げ、酸性pHであることが必要な配合物でのアニオン性の粘度改変ポリマーの使用を提供する。さらに、「酸に戻す」増粘プロセスを使用し、わずかに酸性のpHになるように配合した組成物およびアルカリ性のpHになるように配合した組成物の粘度および安定性をさらに高めることもできる。
本発明の少なくとも1つのポリマーを水に加え、混合する。次いで、界面活性剤をポリマー水溶液に加え、混合する。次いで、アルカリ性物質を加え、混合して組成物のpHを、本発明の一実施形態では少なくとも約5、別の実施形態では少なくとも約6、さらなる実施形態では少なくとも約6.5になるまで上昇させる。アルカリ性物質は、好ましくは、中和剤、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、トリエタノールアミン、またはこの用途で通常使用される別の脂肪酸アミン中和剤である。あるいは、例えば、あらかじめ中和しておいた界面活性剤を他のアルカリ性物質を使用することができる。一実施形態では、配合物の初期pHは、組成物の最終目的pHよりも、望ましくは少なくとも0.5または2、好ましくは少なくとも3、4または5高い。次いで、酸性物質またはpH調整剤を加え、組成物のpHを下げる。
配合物のpHを下げるのに使用する物質は、酸性物質であり、有機酸、例えば、クエン酸、酢酸、α−ヒドロキシ酸、β−ヒドロキシ酸、サリチル酸、乳酸、グリコール酸、天然フルーツ酸、またはこれらの組み合わせから選択することができる。それに加えて、無機酸、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、スルファミン酸、リン酸およびこれらの組み合わせを使用することができる。このような酸の量は、ポリマー骨格のアニオン性部分が十分に中和され、所望の粘度値になる量である。一局面では、安定化される組成物の合計重量を基準として約0.1〜約20重量%、別の局面では約0.2重量%〜約15重量%、さらに別の局面では約0.25重量%〜約10重量%を使用することができる。
本発明の組成物を安定化するのに望ましいpHは、明らかに特定の用途に依存する。一般的に、パーソナルケア用途では、所望のpH範囲は約3〜約7.5であり、望ましくは約4〜約6である。一般的には、ホームケア用途では、所望のpH範囲は約1〜約12であり、望ましくは約3〜約10である。より特定的には、一般的に不溶性のシリコーンまたは真珠光沢を有する化合物を使用する場合、所望のpHは約5.5〜約12であり、一方、毛髪染料を安定化する場合、pHは約5〜約9である。
本発明のカチオン性ポリマーの実施形態は、少なくとも1つの双性界面活性剤および/または両性界面活性剤と組み合わせて使用する場合、カチオン性レオロジー調整ポリマーを使用して高めのpHの組成物を得るために、「アルカリに戻す(back−alkaline)」配合技術によって配合することができる。本発明の一実施形態では、界面活性剤は、少なくとも1つの両性界面活性剤または双性イオン性界面活性剤から選択される。必要に応じて、カチオン性ポリマー/界面活性剤組成物は、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤およびカチオン性界面活性剤またはこれらの組み合わせから選択される他の界面活性剤を含有することができる。
本発明のカチオン性ポリマーと、両性界面活性剤とを組み合わせて含有する配合物は、酸性中和剤を用いて初期の酸性pH値よりもpHを下げ(所望の粘度上昇を起こし)、次いで、アルカリ性pH調整剤を加えて、配合物の所望の最終pH値までpHを上昇させる。粘度、濁度および降伏値は、一般的に、変化しないか、実際には上がらないことが多い。アルカリに戻す配合技術は、本発明のカチオン性ポリマーの適用範囲を広げ、酸処理またはポリマー増粘工程の後で配合物のpHを上げることができる。さらに、アルカリに戻す増粘プロセスを使用し、一般的に許容されるpH範囲で配合される組成物の粘度および安定性をさらに上げることができる。
本発明の一実施形態では、1つ以上のカチオン性コポリマー、ポリマーなどを水に加え、混合する。次いで、両性界面活性剤および/または双性イオン性界面活性剤をポリマー水溶液に加え、混合する。所望な場合、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤およびカチオン性界面活性剤またはこれらの組み合わせから選択される任意の界面活性剤を配合物に加えることができる。適切な両性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤は上述のとおりである。次いで、酸性pH調整剤を加え、混合して組成物のpHを下げ、所望の低pH組成物を得る。1つの局面では、組成物のpHは、最初に、酸を用いて約0.5〜約7.0のpHに、別の局面では約3.0〜約6.0のpHに、さらなる局面では約4.0〜約5.0のpHに調整することができる。酸性pH調整剤は、本明細書に記載の有機酸および鉱物酸から選択することができる。別の実施形態では、カチオン性ポリマー組成物の初期pHを下げることができ、ポリマー組成物の粘度上昇に影響を与えることができる任意の酸性成分は、本発明の範囲内に入ると考える。酸性の活性成分は、pH調整剤とともに使用してもよいし、pH調整剤を用いなくてもよい。適切な酸性成分の例は、限定されないが、本明細書に記載の皮膚用酸性活性成分および化粧品用酸性活性成分から選択される。
クエン酸をカチオン性ポリマーの中和工程(すなわちpH低下工程)で使用する場合、組成物の粘度は、その次にアルカリ性pH調整剤を配合物に加えると、実際に増加する。酸によって増粘した組成物のpHは、組成物の最終目的pHよりも、望ましくは少なくとも約1、好ましくは2、好ましくは少なくとも3低い。次いで、アルカリ性pH調整剤を加え、組成物のpHを最終目的pHまで上げる。アルカリに戻す配合技術に適したアルカリ性pH調整剤を本明細書に記載している。
本発明の組成物の所望なpHは、特定の最終製品の用途に明らかに依存する。一般的に、パーソナルケア組成物は、pH範囲が約3〜約8.0である。一般的に、ホームケア組成物は、pH範囲が約1〜約12である。
有利には、本発明のポリマーは、これらに限定されないが、パーソナルケア製品、ヘルスケア製品、家庭用ケア製品、工業用および産業用(まとめて「I&I」)ケア製品などに使用することができる。上述のポリマーを膜形成コンディショナーとして使用することができ、シリコーンの分解を促進する薬剤、コンディショニング剤または補助剤、着色化粧品、および皮膚、毛髪、爪および繊維用の極性および非極性の油として使用することができる。さらに、上述のポリマーは、産業用化学プロセス、布地仕上げプロセス、印刷、接着コーティングなどの用途の製品で、例えば、レオロジー改変剤、乳化剤、安定化剤、可溶化剤、懸濁剤、柔毛化剤、輝き向上剤、表面改質剤、顔料および粉砕添加剤として使用することができる。本発明のジメチコーンコポリオール含有ポリマーは、多くの用途で、例えば、乾燥、光によるダメージ、加齢、にきびなどによって生じた皮膚状態を局所的に改善するために、コンディショナー、保湿剤、酸化防止剤、エクスフォリアント(exfoliant)、角質溶解剤、ビタミンなどを含有し、典型的には活性酸性成分を含有し、pH範囲が約0.5〜約5の種々の皮膚用組成物、化粧品組成物で増粘剤および膜形成剤として有用である。
1つの化粧品の局面では、活性成分として酸性の老化防止剤、セルライト防止剤およびニキビ防止剤、ヒドロキシカルボン酸、例えば、α−ヒドロキシ酸(AHA)、β−ヒドロキシ酸(BHA)、α−アミノ酸、α−ケト酸(AKA)およびその混合物を含有する活性皮膚処理ローションおよびクリームの増粘剤として、カチオン性ポリマーを使用することができる。このような化粧品では、AHAとしては、限定されないが、乳酸、グリコール酸、フルーツ酸、例えば、リンゴ酸、クエン酸、酒石酸、AHAを含有する天然化合物の抽出物、例えば、リンゴ抽出物、アプリコット抽出物など、蜂蜜抽出物、2−ヒドロキシオクタン酸、グリセリン酸(ジヒドロキシプロピオン酸)、タルトロン酸(ヒドロキシプロパン二酸)、グルコン酸、マンデル酸、ベンジル酸、アゼライン酸、α−リポ酸、サリチル酸、AHA塩および誘導体、例えば、アルギニングリコレート、アンモニウムグリコレート、ナトリウムグリコレート、乳酸アルギニン、乳酸アンモニウム、乳酸ナトリウム、α−ヒドロキシ酪酸、α−ヒドロキシイソ酪酸、α−ヒドロキイソカプロン酸、α−ヒドロキシイソ吉草酸、アトロラクチン酸などが挙げられる。BHAとしては、限定されないが、3−ヒドロキシプロピオン酸、β−ヒドロキシ酪酸、β−フェニル乳酸、β−フェニルピルビン酸などが挙げられる。α−アミノ酸としては、これらに限定されないが、α−アミノジカルボン酸、例えば、アスパラギン酸、グルタミン酸およびその混合物が挙げられ、時にはフルーツ酸と組み合わせて使用される。AKAとしては、ピルビン酸が挙げられる。いくつかの老化防止組成物では、酸性活性薬剤は、レチノイン酸、ハロカルボン酸、例えば、トリクロロ酢酸、酸性酸化防止剤、例えば、アスコルビン酸(ビタミンC)、コウジ酸、鉱物酸、フィチン酸、リゾホスファチジン酸などが挙げられる。いくつかの酸性にきび防止活性物質としては、例えば、サリチル酸、サリチル酸誘導体、例えば、5−オクタノイルサリチル酸、レチノイン酸およびその誘導体を挙げることができる。本発明のカチオン性ポリマーの実施形態は、上述の酸性製品に組み込まれ、活性酸成分は、活性皮膚処理剤、および所望の粘度を達成するカチオン性ポリマーの酸膨潤剤としての役割を有する。
活性皮膚処理組成物の使用および配合に関する記載は、COSMETICS & TOILETRIES(登録商標),C&T Ingredient Resource Series,「AHAs & Cellulite Products How They Work」(1995年発行)および「Cosmeceuticals」(1998年発行)(いずれもAllured Publishing Corporationから入手可能、参考として本明細書に組み込まれる)にある。アスコルビン酸で酸性にしたα−アミノ酸を含有する組成物は、米国特許第6,197,317 B1号に記載されており、これらの酸を老化防止方法、スキンケア方法に使用する市販の化粧品調製物は、商品名AFAでexCel Cosmeceuticals(Bloomfield Hills,MI)から販売されている。用語「AFA」は、供給業者の営業用文献に記載されているように、アミノ酸/ビタミンCの組み合わせをアミノフルーツ酸と記載するために開発者が作った用語であり、「アミノ酸フィラグリン系酸化防止剤」と同じ意味である。
本発明のポリマーを含めることが可能な他のヘルスケア製品としては、局所医薬および非局所医薬およびデバイスのような医薬製品を挙げることができる。医薬配合物では、本発明の実施形態のポリマーを、限定されないが、上述のクリーム、ポマード、ゲル、ペースト、軟膏、錠剤、ゲルカプセル、下剤液(浣腸、吐剤、結腸洗浄剤など)、坐剤、抗真菌性泡状物、目用製品(眼用製品、例えば、点眼薬、人工涙液、緑内障薬物送達液、コンタクトレンズクリーナーなど)、耳用製品(ワックス軟化剤、ワックスリムーバ、耳炎薬物送達点耳薬など)、鼻用製品(点鼻薬、軟膏、スプレーなど)および創部のケア(液体絆創膏、創傷包帯、抗菌性クリーム、軟膏など)の製品中で、増粘剤および/または潤滑剤として使用することができる。
このポリマーの膜形成能により、このポリマーは、皮膚に対するかまたは皮膚を経由する活性成分の経皮送達を促進または高めるための局所医薬組成物のためのビヒクルとして、にきび防止処方物および局所鎮痛薬の効力を高めるための局所医薬組成物のためのビヒクルとして、および薬物放出を制御するための局所医薬組成物のためのビヒクル(例えば、胃の場合、低pHでの錠剤またはシロップからの制酸薬)として;口内のわずかに酸性な環境で錠剤、トローチ剤、チュアブル錠などからの薬物放出を制御するための局所医薬組成物のためのビヒクルとして、または膣のわずかに酸性な環境で坐剤、軟膏、クリームなどからの薬物放出を制御するための局所医薬組成物のためのビヒクルとして;シャンプー、軟膏などからのフケ防止剤の分解を促進するための局所医薬組成物のためのビヒクルとして;着色化粧品(化粧品(makeup)、リップスティック、口紅など)から皮膚への着色剤の移動を促進するための局所医薬組成物のためのビヒクルとして;および毛髪染料などから毛髪への着色剤の移動を促進するための局所医薬組成物のためのビヒクルとして、特に適している。
上述の実施形態に加え、本発明のカチオン性ポリマーは、酸性pHでは、ポリマーを、種々のパーソナルケア用途、ヘルスケア用途、I&I用途および医薬用途における帯電防止組成物、殺生物組成物、殺菌組成物および他の防腐組成物の増粘剤として有用なものにする。例えば、このポリマーを、カウンター越しに売られている(over−the−counter)(OTC)ヘルスケア製品および医薬製品の増粘剤として使用することができ、典型的には、歯垢および歯石をコントロールするためのオーラルケア組成物、治療薬剤を含有するビヒクル(例えば、シロップ、ゲルなど)にカチオン性殺生物剤が使用される。特定の制御されたpH条件下で、実施形態のカチオン性ポリマー自体のカチオン性によって、帯電防止活性、殺生物活性、殺菌活性または防腐活性を付与することもできる。
限定されないが、医薬デバイス(例えば、軟組織移植、手術用手袋、カテーテル、カニューレなど)の潤滑剤コーティングとして、医薬装置、創傷包帯などの取り外し可能な保護膜コーティングとして、特に胃の酸性条件下での粘液接着剤として、医薬用に配合された製品(例えば、殺菌ハンドクリーム、抗ウイルス製品(陰性ウイルス用)、抗菌性軟膏、スプレーおよびクリーム、病院の液滴ではない噴霧可能な殺菌剤、通常のメンテナンス作業で使用する硬質表面殺菌仕上げ剤など)のキャリアおよび増粘剤として、本発明のポリマーを使用することができる。
ホームケア用途およびI&I用途では、例えば、レオロジー改変剤、布地コンディショニング剤、静電防止剤として、特に、「表面にくっつく(cling−on−surface)」ことによる配合物の効率を高めるために、または殺菌配合物、殺生物配合物の効力を高めるために、従来の布地柔軟剤と組み合わせて布地柔軟効率を相乗的に高めるために、本発明のジメチコーンコポリオール含有ポリマーを使用することができる。本発明のポリマーを含有可能な典型的な家庭用製品およびI&I製品としては、これらに限定されないが、洗濯製品および布地ケア製品、例えば、洗剤、布地柔軟剤(液体またはシート状)、アイロン用スプレー、ドライクリーニング補助剤、しわ防止スプレー、染み取り剤など;台所および浴室用の硬質表面クレンザー、および台所および浴室で使用されるかまたは置かれているユーティリティおよび器具のクレンザー、例えば、便器用ゲル、風呂桶およびシャワークリーナー、硬水沈着物リムーバー、床および床用クレンザー、壁用クレンザー、床およびクロム性備品の磨き剤、アルカリ剥離可能なビニル床クレンザー、大理石およびセラミック用クリーナー、エアフレッシュナーゲル、食器用液体クレンザーなど;殺菌クリーナー、例えば、便器およびお尻洗浄器用クリーナー、殺菌ハンドソープ、室内用芳香剤などが挙げられる。
本発明のポリマーを含有する製品は、当該技術分野で公知の種々の従来の添加剤およびアジュバントを含有することができ、これらの薬剤のいくつかは、2つ以上の機能を果たすことがある。使用量は、製品の目的および特性に応じて変化し、配合分野の当業者は、この量を文献から容易に決定することができる。用語「化粧品用アジュバント」は、化粧品および医薬に許容される、組成物の物理的安定性を維持し、その審美的な外観を維持し、有用な保存期間中に市場に視覚的にアピールし続けるような製品安定化剤および製品仕上げ剤を含む。
用語「固定性」は、ポリマーに適用される場合、ポリマーが適用される表面に対する膜形成性、接着性、またはコーティング堆積性を包含する。用語「ヘアスタイリングおよび毛髪固定剤」は、ヘアケア分野で一般的に理解されているように、本明細書で使用される場合、毛髪固定剤および膜形成剤であり、毛髪に局所的に適用し、スタイリングを容易にし、および/またはセットした毛髪を保持し、セットした毛髪を再びセットする能力を維持する毛髪セット剤を包括する言葉である。従って、毛髪セット組成物は、従来から、毛髪(濡れた毛髪または乾燥した毛髪)にゲル、リンス、エマルション(水中油、油中水または複数相)、例えばローションおよびクリーム、ポマード、スプレー(加圧または非加圧)、スプリッツ(spritz)、泡状物(例えばムース)、シャンプー、固体(例えばスティック)、半固体などで適用されるか、または毛髪セット組成物を含浸しているか、または毛髪組成物でコーティングされた毛髪セット補助剤から適用され、例えば洗浄によって除去されるまでの期間、毛髪セット剤が毛髪と接触したままになるヘアスタイリング、毛髪固定剤および整髪製品を含む。
用語「コンディショニング剤」およびこの用語を文法的に変えたものは、スキンケア組成物およびヘアケア用組成物に関連する場合、保湿剤、湿潤剤および皮膚軟化剤といった化粧品および医薬として有用な物質を含む。いくつかのコンディショニング剤は、組成物中で2つ以上の機能(例えば、乳化剤、潤滑剤および溶媒)を有してもよいことが理解される。
本発明の一局面では、実施形態のヘアケア組成物は、ヘアケア組成物に、例えば、毛髪固定性、毛髪コンディショニング性、粘着性(増粘性、レオロジー調整性)またはこれらの組み合わせのような性質を付与するのに有効な量の本発明のポリマーを含む。本発明のポリマーに加えて、ヘアケア組成物は、1つ以上の補助的な膜形成剤、補助的な毛髪固定剤、補助的な毛髪コンディショニング剤、補助的なレオロジー改変剤、構造化剤(structurant)またはこれらの混合物、またはヘアケア配合分野の当業者が周知な本明細書に記載される成分のいずれかを含むことができる。ヘアスタイリング組成物に含まれる場合、本発明のポリマーは、単独の毛髪固定組成物として使用される場合、または他の毛髪固定剤と組み合わせて使用される場合に、耐湿性、剛性、保持性、光沢、コンディショニング性、扱いやすさおよび再スタイリング性を高める。
構造化剤は、クリーム、ゲル、ポマード、軟膏(ointment)、軟膏(salve)および半固体の高粘度ワックス状製品にさらに粘度および構造を扶養する。構造化剤は、毛髪および皮膚に局所適用されるのに適しており、特にパーソナルケア配合物の他の成分と相溶性な成分である。例示的な構造化物質としては、ワックス、ペトロラタム、脂肪酸およびそのアルコールおよびエステル、および本明細書に記載されるアニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤および両性界面活性剤;およびその混合物が挙げられる。本発明の一実施形態では、構造化剤は、組成物の合計重量の約5重量%〜約50重量%の量で存在する。別の実施形態では、組成物の合計重量の約8重量%〜約30重量%の量で存在する。
本発明の別の実施形態では、実施形態のスキンケア組成物は、スキンケア組成物に、例えば、皮膚コンディショニング性、粘着性(増粘性、レオロジー調整性)またはこれらの組み合わせのような性質を付与するのに有効な量の本発明のポリマーを含む。必要に応じて、スキンケア組成物は、1つ以上の補助的な皮膚コンディショニング剤、補助的なレオロジー改変剤またはこれらの組み合わせを含むことができる。
本明細書に記載のポリマーととみに使用可能な添加剤およびアジュバント成分、製品または物質は、the International Cosmetic Ingredient Dictionary(the Cosmetic,Toiletry,and Fragrance Association,Washington D.C.(後にINCI Dictionary)から発行)の任意の版(例えばVolume 1−2、第6版(1995)またはVolumes 1−3、第7版(1997)および第8版(2000))に記載されるINCI名と一般的に称される国際的な命名法によって命名されるか、または一般的に使用されている化学名で命名される。INCI名によって列挙される物質の多くの商業的な供給業者またはその両方がINCI Dictionaryおよび多くの商業刊行物に記載されており、限定されないが、2001 McCutcheon’s Directories,Volume 1:Emulsifiers & Detergents and Volume 2:Functional Materials(McCutcheon’s Division発行)、The Manufacturing Confectioner Publishing Co.,Glen Rock,NJ(2001);および2001 Cosmetic Bench Reference,edition of COSMETICS & TOILETRIES(登録商標),115(13)(Allured Publishing Corporation,Carol Stream,IL発行)(2001);これらの関連する開示内容は、本明細書に参考として組み込まれる。このような成分および組成物の配合も、既知の参考文献に詳細に記載されており、例えば、Cosmetics Science and Technology,第1版(Sgelin(編集))(1957年発行)および第2版(Balsamら(編集))(1972〜74年発行);およびThe Chemistry and Manufacture of Cosmetics,第2版(deNavarre(編集))(1975年発行)および第3版(Schlossrnan(編集))(2000年発行)、これらは両方ともAllured Publishing Corporationから入手可能;Rieger(編集),Harry’s Cosmeticology,第8版,Chemical Publishing, Co.,Inc.,New York,NY(2000);および医薬分野の当業者が入手可能な種々の文献、例えば、Remington’s Pharmaceutical Sciences,第14版,Mack Publishing Company,Easton,PA(1970)が挙げられ、これらの関連する開示内容は、それぞれ本明細書に参考として組み込まれる。
パーソナルケアおよび局所、経皮、ヘルスケア用の配合した組成物は、洗浄または沈静のために皮膚および粘膜に適用されるが、多くの同じまたは類似した生理学的に許容される成分と混合され、同じまたは類似した製品形態に配合され、医薬的または薬学的に許容される化合物の存在によって、生成物が製造される制御された条件によって、主に、選択される成分の純度が異なる。同様に、家庭用製品およびI&Iで使用される多くの成分は、上述のものと同じかまたは類似するものであるが、主に、使用する量と物質のグレードが異なっている。成分の選択および許容量は、国、地域、さらに狭い地域および世界の基準による規制を受け得ることも知られている。従って、パーソナルケア製品およびヘルスケア製品の種々の有用な成分のここでの議論を、家庭用製品およびI&I製品および産業用途に適用してもよい。
本発明の実施形態のポリマーを含有する配合組成物の成分の選択および量は、配合分野の当業者には周知なように、製品およびその機能によって変わる。本発明の実施形態のポリマーを含有するパーソナルケア製品および局所ヘルスケア製品の配合成分としては、典型的には、限定されないが、本明細書に明記されてはいないかもしれないが、前に記載した成分に加えて、溶媒および希釈剤(水を含む)、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤および非イオン性界面活性剤、およびそのシリコーン含有誘導体(クレンジング剤、乳化剤、起泡剤、ヒドロトロピー剤、可溶化剤および懸濁剤として);界面活性剤ではない懸濁剤;乳化剤;乳化安定剤;ワックス;分散剤;毛髪および皮膚のコンディショニング剤;潤滑剤および滑り補助剤;防湿剤および皮膚軟化剤;保湿剤;湿潤剤など;補助的なレオロジー改変剤;粘度調節剤、例えば、溶媒、電解質、ヒドロトロピー剤など;ヘアコンディショニング剤、補助的なコンディショニング剤、例えば、静電防止剤、合成油、植物油または動物油、シリコーン油、四級化アンモニウム化合物のモノマーまたはポリマーおよびその誘導体、潤い向上剤、毛髪固定剤、膜形成剤、皮膚保護剤、バインダー、キレート化剤、抗菌薬、抗真菌薬、フケ防止剤、消泡剤、研磨剤、接着剤、吸収剤、芳香剤;制汗剤;乳白剤;真珠光沢付与物質(真珠光沢付与剤);不溶性物質、酸化防止剤、防腐剤、噴射剤(水混和性または水不混和性)、例えば、フッ素化炭化水素、揮発性液体炭化水素、圧縮気体など;ポリマー膜形成調整剤、例えば、可塑剤、粘着付与剤、粘着防止剤、湿潤剤など;広がり補助剤;日焼け止め剤;サンレス皮膚日焼け促進剤;紫外線吸収剤、乳白剤;酸性pH調整剤およびアルカリ性pH調整剤、緩衝剤、植物抽出物;着色剤(一時的または永久的)、例えば、顔料および染料;酸化剤;還元剤;毛髪および皮膚の漂白剤、顔料;真珠光沢付与剤、タンパク質様物質およびその誘導体;ビタミンおよびその誘導体、生理活性薬剤、抗炎症剤、局所麻酔薬、香料および香料可溶化剤など;およびこれらの組み合わせを挙げることができる。オーラルケア製品は、例えば、界面活性剤、研磨剤、保湿剤および香味剤に加え、虫歯予防薬、歯石予防薬および/または歯垢予防薬を含むことができる。基質およびその一般的な機能の広範囲にわたるリストは、INCI Dictionaryの、一般的には第7版のVol.2、Sections4および5に記載されているか、または特に、www.ctfa−online.orgに記載されている(本明細書に参考として組み込まれる)。パーソナルケア製品、局所ヘルスケア製品、家庭用ケア製品、工業用ケア製品および産業用ケア製品で本発明のジメチコーンコポリオールポリマーと組み合わせて使用する適切な添加剤、アジュバント、成分などの例示的なリストを、工業プロセスと例示的な量について以下に記載する。
適切なキレート化剤としては、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)およびその塩、例えば、EDTA二ナトリウムおよびEDTA四ナトリウム、クエン酸およびその塩、シクロデキストリンなど、およびその混合物が挙げられる。このような適切なキレート化剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量の約0.001重量%〜約3重量%、好ましくは約0.01重量%〜約2重量%、さらに好ましくは約0.01重量%〜約1重量%含まれる。
噴射剤として使用するのに適した化合物の例は、トリクロロフルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、ジクロロテトラフルオロエタン、モノクロロジフルオロメタン、ジフルオロエタントリクロロトリフルオロエタン、ジメチルエーテル、プロパン、n−ブタンおよびイソブタンであり、これらは単独でも混合したものでもよい。水溶性ガス、例えば、ジメチルエーテル、二酸化炭素および/または亜酸化窒素を使用し、燃焼性を下げたエアロゾルスプレーを得ることもできる。
有利には、水不混和性の液化炭化水素およびハロゲン化炭化水素ガス、例えば、プロパン、ブタンおよびクロロフルオロカーボンを使用し、他の不混和性ガスに関連する顕著な圧力低下を起こすことなく、エアロゾル容器の内容物を送達することができる。エアロゾル容器内部に残ったヘッドスペースは、液化ガスが水性組成物上部に存在し、容器内の圧力は飽和炭化水素蒸気の蒸気圧に維持されるため、因子とはならない。
他の不溶性の圧縮ガス、例えば窒素、ヘリウムおよび完全にフッ素化されたオキセタンおよびオキセパンは、エアロゾル容器から組成物を送達するのに有用である。噴射剤(例えばジメチルエーテル)に蒸気圧抑制剤(例えば、トリクロロエタンまたはジクロロメタン)が組み込まれている場合、抑制剤の量は、重量%を計算する際に、噴射剤の一部分として含まれる。
噴射剤の使用量は、エアロゾル分野で周知の通常の因子に支配される。ムースの場合、噴射剤の濃度は、一般的には、組成物の合計重量を基準として、一局面では30重量%まで、別の局面では2重量%〜30重量%、さらなる局面では3重量%〜15重量%である。噴射剤(例えばジメチルエーテル)に蒸気圧抑制剤(例えば、トリクロロエタンまたはジクロロメタン)が組み込まれている場合、重量%を計算する際に、抑制剤の量は、噴射剤の一部分として含まれる。
真珠光沢付与物質の例としては、限定されないが、二酸化チタンでコーティングされたマイカ、酸化鉄でコーティングされたマイカ、エチレングリコールモノステアレート、エチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、オキシ塩化ビスマス、コーティングされたマイカ、ミリスチン酸ミリスチル、グアニン、グリッター(ポリエステルまたは金属)およびその混合物が挙げられる。他の真珠光沢付与物質は、米国特許第4,654,207号および米国特許第5,019,376号に記載されており、本明細書に参考として組み込まれる。真珠光沢付与物質の量は、一般的に、安定化された組成物の合計重量を基準として、約0.05重量%〜約10重量%、望ましくは約0.15重量%〜約3重量%である。
不溶性化合物の例としては、限定されないが、二酸化チタン;軽石;炭酸カルシウム;タルク;ジャガイモデンプン;タピオカデンプン;ホホバビーズ;ポリエチレンビーズ;クルミの殻;ヘチマ;アンズの種;アーモンドミール;トウモロコシミール;パラフィン;オーツ麦ブラン/オーツ麦の外皮;ゼラチンビーズ;アルギン酸塩ビーズ;ステンレス鋼繊維;酸化鉄顔料;気泡;マイカでコーティングされた酸化鉄;カオリンクレー;亜鉛ピリチオン;サリチル酸;酸化亜鉛;ゼオライト;発泡スチレン;ホスフェート;シリカなどが挙げられる。他の一般的な不溶性化合物としては、ティーツリー粉末、ミクロスポンジ、コンフェティ(confetti)(united guardian社の商標)、タルク、蜜蝋などが挙げられる。本発明の組成物に組み込まれる不溶性化合物の量は、その目的、所望の最終結果、およびその効力によって変わる。従って、その量は非常に広範囲にわたるが、一般的な範囲は、組成物の合計重量を基準として、約0.1重量%〜約50重量%であることが多い。
水(脱イオン水が多い)のような希釈剤を使用することができ、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量を基準として、約5重量%〜約99重量%、好ましくは約20重量%〜約99重量%含まれる。
適切な保湿性の皮膚および/または毛髪のコンディショナーとしては、アラントイン;ピロリドンカルボン酸およびその塩;ヒアルロン酸およびその塩;ソルビン酸およびその塩;尿素;リジン、アルギニン、シスチン、グアニジンおよび他のアミノ酸;ポリヒドロキシアルコール、例えば、グリセリン、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ヘキサントリオール、エトキシジグリコール、ジメチコーンコポリオール、ソルビトール、マンニトール、キシリトール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ブチレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,3−プロパンジオール、2,4−ジヒドロキシ−2−メチルペンタンおよびこれらのエステル;ポリエチレングリコール;グリコール酸およびグリコール酸塩(例えば、アンモニウム塩および四級アルキルアンモニウム塩);乳酸および乳酸塩(例えば、アンモニウム塩および四級アルキルアンモニウム塩);糖類およびデンプン;糖誘導体およびデンプン誘導体(例えば、アルコキシル化グルコース);パンテノール、例えば、ジ−パンテノール;ラクタミドモノエタノールアミン;アセトアミドモノエタノールアミンなど、およびその混合物が挙げられる。このような適した保湿剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量を基準として、約1重量%〜約10重量%、好ましくは、約2重量%〜約8重量%、さらに好ましくは約3重量%〜約5重量%含まれる。
適切な潤滑剤および滑り補助剤としては、揮発性シリコーン、例えば、環状または直鎖のポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。環状シリコーンのケイ素原子の数は、好ましくは、約3〜約7であり、さらに好ましくは4または5である。例示的な揮発性シリコーンは、環状および直鎖のものを含み、Dow Corning CorporationからDow Corning 344液、345液および200液で入手可能なもの;Union CarbideからSilicone 7202およびSilicone 7158で入手可能なもの;およびStauffer ChemicalからSWS−03314で入手可能なものである。
直鎖の揮発性シリコーンは、典型的には、25℃で約5mPa・s未満の粘度を有し、環状の揮発性シリコーンは、典型的には、25℃で約10mPa・s未満の粘度を有する。「揮発性」とは、シリコーンが測定可能な蒸気圧を有することを意味する。揮発性シリコーンに関する記載は、Todd and Byers,Volatile Silicone Fluids for Cosmetics,Cosmetics and Toiletries,Vol.91,pp.29−32,1976にあり、本明細書に参考として組み込まれる。他の適切な潤滑剤としては、ポリジメチルシロキサンゴム、アミノシリコーン、フェニルシリコーン、ポリジメチルシロキサン、ポリジエチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジメチルシロキサンゴム、ポリフェニルメチルシロキサンゴム、アモジメチコーン、トリメチルシロキシアモジメチコーン、ジフェニル−ジメチルポリシロキサンゴムなどが挙げられる。潤滑剤の混合物を使用することもできる。このような適した潤滑剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量を基準として、約0.10重量%〜約15重量%、好ましくは約0.1重量%〜約10重量%、さらに好ましくは約0.5重量%〜約5重量%含まれる。
必要に応じて、本発明の組成物は、シリコーン液(例えば、揮発性シリコーン油および非揮発性シリコーン油);鉱油;ペトロラタム;植物油;水素化植物油;魚油;脂肪アルコール;脂肪酸;脂肪酸および脂肪アルコールエステル;アルコキシル化脂肪アルコール;アルコキシル化脂肪酸エステル;安息香酸エステル;guerbetエステル;ポリエチレングリコール(例えば、メトキシポリエチレングリコール(MPEG))のアルキルエーテル誘導体;およびポリアルキレングリコール;ラノリンおよびラノリン誘導体;ワックスなどの皮膚軟化剤を含んでもよい。皮膚軟化剤は、単独で使用してもよいし、本発明の1つ以上の皮膚軟化剤と組み合わせて使用してもよい。皮膚軟化剤は、一局面では、制汗組成物の合計重量の約0.5重量%〜約50重量%、別の局面では0.1重量%〜25重量%、さらなる局面では5重量%〜40重量%の量で使用することができる。
揮発性シリコーン油としては、環状および直鎖のポリジメチルシロキサン、低分子量有機官能化シリコーンなどが挙げられる。環状の揮発性シリコーン(シクロメチコーン)は、典型的には、環構造に、酸素原子の代わりに約3〜約7個のケイ素原子を含有する。各ケイ素原子は、典型的には2個のアルキル基(例えばメチル基)で置換されている。揮発性の直鎖ポリジメチルシロキサン(ジメチコーン)は、典型的には、直鎖配置中に、酸素原子の代わりに約2〜約9個のケイ素原子を含有する。各ケイ素原子は、2個のアルキル基(例えばメチル基)で置換されている(末端ケイ素原子は、3個のアルキル基で置換されている)。直鎖の揮発性シリコーンは、典型的には、25℃で約5cP未満の粘度を有し、環状の揮発性シリコーンは、典型的には、25℃で約10cP未満の粘度を有する。「揮発性」とは、シリコーンが測定可能な蒸気圧を有するか、または20℃で少なくとも2mmHgの蒸気圧を有することを意味する。非揮発性シリコーンは、20℃での蒸気圧が2mmHg未満である。揮発性シリコーンに関する記載は、Todd and Byers,Volatile Silicone Fluids for Cosmetics,Cosmetics and Toiletries,Vol.91,pp.29−32,1976、およびKasprzak,Volatile Silicones,Soap/Cosmetics/Chemical Specialties,pp.40−43(1986年12月)にあり、それぞれ本明細書に参考として組み込まれる。
例示的な揮発性シクロメチコーンは、D4シクロメチコーン(オクタメチルシクロテトラシロキサン)、D5シクロメチコーン(デカメチルシクロペンタシロキサン)、D6シクロメチコーンおよびこれらのブレンド(例えば、D4/D5およびD5/D6)である。揮発性シクロメチコーンおよびシクロメチコーンのブレンドは、G.E.SiliconesからSF1173、SF1202、SF1256およびSF1258として市販されており、Dow Corning CorporationからDow Corning(登録商標)244液、245液、246液、345液および1401液として市販されている。揮発性シクロメチコーンおよび揮発性の直鎖ジメチコーンのブレンドも考慮に入れられる。
例示的な揮発性直鎖ジメチコーンとしては、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、ドデカメチルペンタシロキサンおよびこれらのブレンドが挙げられる。揮発性直鎖ジメチコーンおよびジメチコーンのブレンドは、Dow Corning CorporationからDow Corning 200(登録商標)液(例えば、製品名0.65 CST、1 CST、1.5 CSTおよび2 CST)およびDow Corning(登録商標)2−1184液として市販されている。
例示的な揮発性の低分子量有機官能化シリコーンとしては、フェニルトリメチコーン、カプリルイルトリメチコーン、カプリルイルメチコーンおよびヘキシルメチコーン、およびこれらのブレンドが挙げられる。低分子量有機官能化シリコーンは、Clariantから商品名Silcare(登録商標)41M10、Slicare(登録商標)31M60、Silcare(登録商標)41M10およびSilcare(登録商標)41M15として市販されている。
本発明で皮膚軟化剤として有用な非揮発性シリコーン油は、直鎖であり、典型的には、25℃で約10cP〜約100,000cPの粘度を有する。これらの物質は、典型的には、直鎖配置中に、酸素原子の代わりに約10個のジアルキル/ジアリール置換されたケイ素原子またはモノアルキル/モノアリール置換されたケイ素原子を含有する。非揮発性シリコーン油としては、ポリアルキルシロキサン、ポリアリールシロキサンおよびポリアルキルアリールシロキサンポリマーが挙げられる。例示的な非揮発性シリコーン油としては、ポリジメチルシロキサン(ジメチコーン)、ポリジエチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなどが挙げられる。本発明の一局面では、非揮発性シリコーン油は、25℃で約10cP〜約100,000cPの粘度を有する非揮発性ポリジメチルシロキサンから選択される。非揮発性ジメチコーンは、Dow Corning CorporationからDow Corning 200(登録商標)液(製品名10 CST〜10,000 CST)で市販されている。
鉱油およびペトロラタムとしては、化粧品グレード、USPグレードおよびNFグレードのものが挙げられ、PenrecoからDrakeol(登録商標)およびPenreco(登録商標)の商品名で市販されている。
本発明の皮膚軟化成分に適した例示的な植物油としては、限定されないが、ピーナッツ油、ゴマ油、アボガド油、ココナツ油、ココアバター、アーモンド油、ベニバナ油、トウモロコシ油、綿実油、ヒマシ油、オリーブ油、ホホバ油、ヤシ油、パーム核油、大豆油、小麦胚種油、亜麻仁油、ヒマワリ種子油;およびそのモノグリセリド、ジグリセリドおよびトリグリセリド、およびその水素化誘導体;およびその混合物が挙げられる。例示的なモノグリセリド、ジグリセリドおよびトリグリセリドは、例えば、カプリル酸トリグリセリド、カプリン酸トリグリセリド、カプリル酸/カプリン酸トリグリセリド、およびカプリル酸/カプリン酸/ラウリン酸トリグリセリド、カプリル酸/カプリン酸/ステアリン酸トリグリセリド、およびカプリル酸/カプリン酸/リノレン酸トリグリセリドが挙げられる。
上述の植物油のエトキシル化モノグリセリドおよびエトキシル化ジグリセリド(例えば、PEG−8カプリル酸/カプリン酸グリセリド)も、本発明の範囲内にあると考える。
適切な脂肪アルコール皮膚軟化剤としては、限定されないが、8〜50個の炭素原子を含有する脂肪アルコールが挙げられる。例示的な脂肪アルコールとしては、カプリルアルコール、ペラルゴンアルコール、カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、イソセチルアルコール、ステアリルアルコール、イソステアリルアルコール、セテアリルアルコール、オレイルアルコール、リシノレイルアルコール、アラキジルアルコール、イコセニルアルコール、ベヘニルアルコールおよびその混合物が挙げられる。
適切な脂肪酸皮膚軟化剤としては、限定されないが、10〜50個の炭素原子を含有する脂肪酸が挙げられる。例示的な脂肪酸は、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノレン酸、アラキジン酸、ベヘン酸およびその混合物から選択される。
適切な脂肪酸および脂肪アルコールのエステルの皮膚軟化剤としては、限定されないが、ラウリン酸ヘキシル、オレイン酸デシル、ステアリン酸イソプロピル、イソステアリン酸イソプロピル、ステアリン酸ブチル、ステアリン酸オクチル、ステアリン酸セチル、ミリスチン酸ミリスチル、オクチルドデシルステアロイルステアレート、オクチルヒドロキシステアレート、アジピン酸ジイソプロピル、ミリスチン酸イソプロピル、パルミチン酸イソプロピル、パルミチン酸エチルヘキシル、オレイン酸イソデシル、ネオペンタン酸イソデシル、セバシン酸ジイソプロピル、乳酸イソステアリル、イソステアリルヒドロキシステアレート、フマル酸ジイソステアリル、乳酸ラウリル、マレイン酸ジエチルヘキシル、PPG−14ブチルエーテルおよびPPG−2ミリスチルエーテルのプロピオネート、オクタン酸エチルヘキシル、オクタン酸セテアリルおよびその混合物が挙げられる。
アルコキシル化脂肪アルコールは、脂肪アルコールとアルキレンオキシド(一般的には、エチレンオキシドまたはプロピレンオキシド)との反応から得られるエーテルである。適切なエトキシル化脂肪アルコールは、脂肪アルコールとポリエチレンオキシドとの付加物である。本発明の一局面では、エトキシル化脂肪アルコールは、式R−(OCHCH−OHによって表すことができ、式中、Rは、親脂肪アルコールの直鎖残基または分枝鎖残基を表し、nはエチレンオキシドの分子数を表す。本発明の別の局面では、Rは、8〜40個の炭素原子を含有する脂肪アルコールから誘導される。一局面では、nは、2〜100、別の局面では3〜80、さらなる局面では3〜50の整数である。さらなる局面では、Rは、上述の脂肪アルコール皮膚軟化剤から誘導される。例示的なエトキシル化脂肪アルコールは、限定されないが、カプリルアルコールエトキシレート、ラウリルアルコールエトキシレート、ミリスチルアルコールエトキシレート、セチルアルコールエトキシレート、ステアリルアルコールエトキシレート、セテアリルアルコールエトキシレート、オレイルアルコールエトキシレートおよびベヘニルアルコールエトキシレートであり、上述のエトキシレートのそれぞれのエチレンオキシドの数は、一局面では2以上、別の局面では2〜約150である。上述の脂肪アルコールのプロポキシル付加物および上述の脂肪アルコールのエトキシル/プロポキシル付加物も本発明の範囲内であることが理解される。アルコキシル化アルコールのさらなる特定例は、ベヘネス5−30(5−30は、繰り返しエチレンオキシド単位またはプロピレンオキシド単位の数を意味する)、セテアレス2−100、セテス1−45、セトレス24−25、コレス10−24、コセス3−10、C9−11パレス3−8、C11−15パレス5−40、C11−21パレス3−10、C12−13パレス3−15、デセス4−6、ドドキシノール5−12、グリセレス7−26、イソセテス10−30、イソデセス4−6、イソラウレス3−6、イソステアレス3−50、ラネス5−75、ラウレス1−40、ノノキシノール1−120、ノノキシノール5−150、オクトキシノール3−70、オレス2−50、ステアレス2−100、トリデセス2−10などである。
アルコキシル化脂肪酸は、脂肪酸と、アルキレンオキシドまたはあらかじめ合成したポリマーエーテルとが反応して生成する。得られた生成物は、モノエステル、ジエステルまたはこれらの混合物であってもよい。本発明で使用するのに適したエトキシル化脂肪酸エステル皮膚軟化剤は、脂肪酸にエチレンオキシドが付加した生成物である。この生成物は、脂肪酸のポリエチレンオキシドエステルである。本発明の一局面では、エトキシル化脂肪酸エステルは、式R−C(O)O(CHCHO)−Hによって表され、Rは、脂肪酸の直鎖残基または分枝鎖残渣を表し、nはエチレンオキシドの分子数を表す。別の局面では、nは、2〜50、別の局面では3〜25、さらなる局面では3〜10の整数である。本発明のさらに別の局面では、Rは、8〜30個の炭素原子を含有する脂肪酸から誘導される。さらなる局面では、Rは、上述の脂肪酸皮膚軟化剤から誘導される。上述の脂肪酸のプロポキシル付加物および上述の脂肪酸のエトキシル/プロポキシル付加物も本発明の範囲内であることが理解される。例示的なアルコキシル化脂肪酸エステルとしては、限定されないが、カプリン酸エトキシレート、ラウリン酸エトキシレート、ミリスチン酸エトキシレート、ステアリン酸エトキシレート、オレイン酸エトキシレート、ココナツ脂肪酸エトキシレートおよびポリエチレングリコール400プロポキシル化モノラウレートが挙げられ、上述のエトキシレートのエチレンオキシド単位の数は、それぞれ2以上、別の局面では2〜約50である。エトキシル化脂肪酸のさらなる特定例は、PEG−8ジステアレート(8は繰り返しエチレンオキシド単位数を意味する)、PEG−8ベヘネート、PEG−8カプレート、PEG−8カプリレート、PEG−8カプリレート/カプレート、PEGココエート(数字の表記がないPEGは、エチレンオキシド単位の数が2〜50であることを意味する)、PEG−15ジココエート、PEG−2ジイソノナノエート、PEG−8ジイソステアレート、PEG−ジラウレート、PEG−ジオレエート、PEG−ジステアレート、PEGジタレート、PEG−イソステアレート、PEG−ホホバ酸、PEG−ラウレート、PEG−リノレネート、PEG−ミリステート、PEG−オレエート、PEG−パルミテート、PEG−リシノレート、PEG−ステアレート、PEG−タレートなどが挙げられる。
安息香酸エステル皮膚軟化剤は、限定されないが、C12〜C15アルキルベンゾエート、イソステアリルベンゾエート、オクチルドデシルベンゾエート、ステアリルベンゾエート、ジプロピレングリコールジベンゾエート、メチルグルセス−20ベンゾエート、ヒマシ油ベンゾエート、セチルリシノレートベンゾエート、エチルヘキシルヒドロキシステアレートベンゾエート、ジメチコーンPEG/PPG−20/23ベンゾエートおよびジメチコーンPEG−8ベンゾエートから選択される。
Guerbetエステル皮膚軟化剤は、Guerbetアルコールとカルボン酸とのエステル化反応から生成する。Guerbetエステル皮膚軟化剤は、Noveon,Inc.からG−20、G−36、G−38およびG−66として市販されている。
ラノリンおよびラノリン誘導体は、ラノリン、ラノリンワックス、ラノリン油、ラノリンアルコール、ラノリン脂肪酸、アルコキシル化ラノリン、ラノリン酸イソプロピル、アセチル化ラノリンアルコールおよびこれらの組み合わせから選択される。ラノリンおよびラノリン誘導体は、Noveon,Inc.から、商品名Lanolin LP 108 USP、Lanolin USP AAA、Acetulan(登録商標)、Ceralan(登録商標)、Lanocerin(登録商標), Lanogel(登録商標)(製品名21および41)、Lanogene(登録商標)、Modulan(登録商標)、Ohlan(登録商標)、Solulan(登録商標)(製品名16、75、L−575、98およびC−24)、Vilvanolin(登録商標)(製品名C、CAB、L−101およびP)で市販されている。
ワックスとしては、植物、動物/昆虫、鉱物、石油から誘導されるもの、および合成由来のものが挙げられる。合成によって改変された天然(植物および動物/昆虫)ワックスも、本発明の範囲内にあると考える。例示的な植物由来のワックスとしては、限定されないが、ヤマモモワックス、カンデリラワックス、加水分解カンデリラワックス、カルナバワックス、エトキシル化カルナバワックス(例えば、PEG−12カルナバワックス)、加水分解カルナバワックス、カルナバ酸ワックス、水素化ヒマシワックス、アフリカハネガヤワックス(esparto wax)、水素化日本ロウ、水素化ホホバ油、ホホバ油エステル、硫化ホホバ油、オウリキュリーワックス(ouricury wax)、パーム核ワックスおよび水素化米ぬかワックスが挙げられる。例示的な動物/昆虫由来のワックスとしては、限定されないが、蜜蝋、酸化蜜蝋、エトキシル化蜜蝋(例えば、PEG−6蜜蝋、PEG−8蜜蝋、PEG−12蜜蝋、PEG−20蜜蝋)、ジメチコーンコポリオール蜜蝋エステルおよびジメチコノール蜜蝋エステル(例えば、Noveon,Inc.からUltrabee(登録商標)の商標で入手可能なビス−ヒドロキシエトキシプロピルジメチコーン蜜蝋エステル、ジメチコーンPEG−8蜜蝋およびジメチコノール蜜蝋)、中国ロウ、セラックワックス、クジラワックス、ミンクワックスおよびラノリンワックスが挙げられる。例示的な鉱物ワックスとしては、限定されないが、セレシンワックス、モンタンワックス、モンタン酸ワックスおよびオゾケライトが挙げられる。例示的な石油ワックスとしては、パラフィンワックス、微晶性ワックスおよび酸化微晶性ワックスが挙げられる。例示的な合成ワックスとしては、合成蜜蝋、合成カンデリラロウ、合成カルナバワックス、合成日本ロウ、合成ホホバ油、ポリオレフィンワックス(例えば、ポリエチレンワックス)、18〜40個の炭素原子を含有する脂肪酸のエチレングリコールジエステルまたはトリエステルが挙げられる。上述のワックスおよびワックス分類の2つ以上の混合物も考慮される。
本発明で利用可能な種々の制汗剤としては、従来の制汗性金属塩および金属塩錯体が挙げられる。本発明の一局面では、制汗剤として使用される金属塩および金属塩錯体は酸性であり、アルミニウム系およびジルコニウム系、およびこれらの組み合わせである。これらの塩としては、限定されないが、ハロゲン化アルミニウム、アルミニウムヒドロキシハロゲン化物、硫酸アルミニウム、ジルコニウム(ジルコニル)オキシハロゲン化物、ジルコニウム(ジルコニル)ヒドロキシハロゲン化物、およびこれらの混合物または錯体が挙げられる。アルミニウム塩およびジルコニウム塩の錯体としては、アミノ酸(例えば、グリシン)とのアルミニウム塩錯体およびジルコニウム塩錯体、またはグリコール(例えば、プロピレングリコール(PG)またはポリエチレングリコール(PEG))との錯体が挙げられる。例示的な制汗剤としては、限定されないが、塩化アルミニウム、アルミニウムクロロハイドレート、アルミニウムジクロロハイドレート、アルミニウムセスキクロロハイドレート、ジルコニルヒドロキシクロリド、アルミニウムクロロハイドレックスPEG(アルミニウムクロロハイドレックスポリエチレングリコール)、アルミニウムクロロハイドレックスPG(アルミニウムクロロハイドレックスプロピレングリコール)、アルミニウムジクロロハイドレックスPEG(アルミニウムジクロロハイドレックスポリエチレングリコール)、アルミニウムジクロロハイドレックスPG(アルミニウムジクロロハイドレックスプロピレングリコール)、アルミニウムセスキクロロハイドレックスPEG(アルミニウムセスキクロロハイドレックスポリエチレングリコール)、アルミニウムセスキクロロハイドレックスPG(アルミニウムセスキクロロハイドレックスプロピレングリコール)、アルミニウムジルコニウムトリクロロハイドレート、アルミニウムジルコニウムテトラクロロハイドレート、アルミニウムジルコニウムペンタクロロハイドレート、アルミニウムジルコニウムオクタクロロハイドレート、アルミニウムジルコニウムクロロハイドレックスGLY(アルミニウムジルコニウムクロロハイドレックスグリシン)、アルミニウムジルコニウムトリクロロハイドレックスGLY(アルミニウムジルコニウムトリクロロハイドレックスグリシン)、アルミニウムジルコニウムテトラクロロハイドレックスGLY(アルミニウムジルコニウムテトラクロロハイドレックスグリシン)、アルミニウムジルコニウムペンタクロロハイドレックスGLY(アルミニウムジルコニウムペンタクロロハイドレックスグリシン)およびアルミニウムジルコニウムオクタクロロハイドレックスGLY(アルミニウムジルコニウムオクタクロロハイドレックスグリシン)が挙げられる。他の制汗剤としては、塩化鉄およびジルコニウム粉末が挙げられる。上述の制汗剤のいずれかの混合物も、本発明に適している。
本発明の組成物に組み込まれる制汗剤の量は、制汗剤を適用した部位(例えば人体の腋の下部分)から流れる汗の量を減らすのに十分な量である。
一般的に、本発明の組成物で使用する制汗剤の濃度は、組成物の合計重量を基準として約0.5重量%〜約35重量%である。本発明の別の局面では、組成物中の制汗剤の量は、組成物の合計重量を基準として、約5重量%〜約25重量%、さらなる局面では約5重量%〜約20重量%、さらなる局面では約10重量%〜約15重量%である。上述の重量%は、錯化剤(例えば、グリシンまたはグリコール)を省いた無水金属塩基準で算出される。
適切な中和剤としては、トリエタノールアミン、アミノメチルプロパノール、水酸化アンモニウム、水酸化ナトリウム、他のアルカリ水酸化物、ボレート、ホスフェート、ピロリン酸塩、コカミン、オレアミン、ジイソプロパノールアミン、ジイソプロピルアミン、ドデシルアミン、PEG−15コカミン、モルホリン、テトラキス(ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン、トリアミルアミン、トリエタノールアミン、トリエチルアミン、トロメタミン 2−アミノ−2−(ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオールなど、およびその混合物が挙げられる。このような適切な中和剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量の約0重量%〜約3重量%、好ましくは約0.01重量%〜約2重量%、さらに好ましくは約0.1重量%〜約1重量%含まれる。上述の中和剤を使用し、ポリマーを中和するか、または最終的に配合された組成物のpHを調整することができる。
適切な乳白剤としては、グリコール脂肪酸エステル;アルコキシル化脂肪酸エステル;脂肪酸アルコール;水素化脂肪酸、高分子乳白剤、ワックスおよび油;カオリン;ケイ酸マグネシウム;二酸化チタン;シリカなど、およびその混合物が挙げられる。このような適切な乳白剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量の約0.1重量%〜約8重量%、好ましくは約0.5重量%〜約6重量%、さらに好ましくは約1重量%〜約5重量%含まれる。
本発明で有用な適切な医薬活性物質としては、局所投与して所望な局所効果または全身効果を与えるのに適した任意の化学基質、物質または化合物が挙げられる。このような有効物質としては、限定されないが、抗生物質、抗ウイルス剤、鎮痛薬(例えば、イブプロフェン、アセチルサリチル酸、ナプロキセンなど)、抗ヒスタミン薬、抗炎症剤、かゆみ止め薬、解熱剤、麻酔剤、診断薬、ホルモン、抗真菌薬、抗菌剤、フケ防止剤、皮膚成長促進剤、顔料調整剤、増殖抑制薬、乾癬治療薬、レチノイド、にきび防止医薬(例えば、ベンゾイルペルオキシド、硫黄など)、抗新生物剤、光治療剤および角質溶解剤(例えば、レゾルシノール、サリチル酸など)、植物抽出物など、およびその混合物が挙げられる。植物抽出物は、Cosmetochem International Ltd.,Steinhausen,Switzerlandから市販されている。このような医薬活性物質は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量の約0.1重量%〜約20重量%含まれる。
適切な防腐剤としては、ポリメトキシ二環オキサゾリジン、メチルパラベン、プロピルパラベン、エチルパラベン、ブチルパラベン、安息香酸および安息香酸塩(例えば安息香酸ナトリウム)、塩化ベンザルコニウム、ベンジルトリアゾール、DMDMヒダントイン(1,3−ジメチル−5,5−ジメチルヒダントインとも呼ばれる)、ヨードプロピニルブチルカーボネート、イミダゾリジニルウレア、フェノキシエタノール、フェノキシエチルパラベン、メチルイソチアゾリノン、メチルクロロイソチアゾリノン、ベンゾイソチアゾリノン、トリクロサン、ソルビン酸、サリチル酸塩など、およびこれらの混合物が挙げられる。このような適切な防腐剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量の約0.01重量%〜約1.5重量%、好ましくは約0.1重量%〜約1重量%、さらに好ましくは約0.3重量%〜約1重量%含まれる。
適切な広がり補助剤または滑り補助剤としては、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、疎水性に改変されたセルロース誘導体、キサンタンゴム、カシアゴム、グアーゴム、ローカストビーンゴム、種々のアルコキシル化度を有するジメチコーンコポリオール、窒化ホウ素、タルクなど、およびその混合物が挙げられる。このような適切な広がり補助剤または滑り補助剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量の約0.01重量%〜約5重量%、好ましくは約0.1重量%〜約3重量%、さらに好ましくは約0.1重量%〜約2.0重量%含まれる。
適切な日焼け止め剤は、本発明のパーソナルケア組成物中で、安全で、光保護効果のある量で使用することができる。適切な日焼け止め剤としては、Segarinら,Cosmetics Science and Technology,Chapter VIII,pages 1890など、および64 Federal Register,Vol.64,No.98,pp.27666−27693(1999年5月21日)に記載されているものが挙げられる。特定の適切な日焼け止め剤としては、例えば、p−アミノ安息香酸およびその塩および誘導体(エチルエステル、イソブチルエステル、グリセリルエステル;p−ジメチルアミノ安息香酸;2−エチルヘキシル−N,N−ジメチルアミノベンゾエート);アントラニル酸エステル(すなわち、o−アミノ安息香酸エステル;メチルエステル、オクチルエステル、アミルエステル、メンチルエステル、フェニルエステル、ベンジルエステル、フェニルエチルエステル、リナリルエステル、テルピニルエステルおよびシクロヘキセニルエステル);サリチル酸エステル(オクチルエステル、アミルエステル、フェニルエステル、ベンジルエステル、メンチルエステル、グリセリルエステルおよびジプロピレングリコールエステル);経皮酸誘導体(エチルヘキシル−p−メトキシエステル;メンチルエステルおよびベンジルエステル、フェニルシンナモニトリル;ブチルシンナモイルピルベート);ジヒドロキシ経皮酸誘導体(ウンベリフェロン、メチルウンベリフェロン、メチルアセト−ウンベリフェロン);トリヒドロキシ経皮酸誘導体(エスクレチン、メチルエスクレチン、ダフネチンおよびそのグルコシド、エスクリンおよびダフニン);炭化水素(ジフェニルブタジエン、スチルベン);ジベンザルアセトンおよびベンザルアセトフェノン;ナフトールスルホネート(2−ナフトール−3,6−ジスルホン酸ナトリウム塩および2−ナフトール−6,8−ジスルホン酸ナトリウム塩);ジヒドロキシ−ナフトエ酸およびその塩;o−およびp−ヒドロキシビフェニルジスルホネート;クマリン誘導体(7−ヒドロキシ、7−メチル、3−フェニル);ジアゾール(2−アセチル−3−ブロモインダゾール、フェニルベンズオキサゾール、メチルナフトキサゾール、種々のアリールベンゾチアゾール);キニーネ塩(硫酸水素塩、硫酸塩、塩化物、オレイン酸塩およびタンニン酸塩);キノリン誘導体(8−ヒドロキシキノリン塩、2−フェニルキノリン);ヒドロキシメトキシ置換されたベンゾフェノン;尿酸およびビオルル酸(vilouric acid);タンニン酸およびその誘導体(例えば、ヘキサエチルエーテル);(ブチルカルビチル)(6−プロピルピペロニル)エーテル;ヒドロキノン;ベンゾフェノン(オキシベンゾン、スリソベンゾン、ジオキシベンゾン、ベンゾレゾルシノール、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、オクタベンゾン;4−イソプロピルジベンゾイルメタン;ブチルメトキシルジベンゾイルメタン;オクトクリレン;4−イソプロピル−ジベンゾイルメタン;およびカンファー誘導体、例えば、メチルベンジリデンカンファーまたはベンジリデンカンファーなど、およびその混合物が挙げられる。他の日焼け止め剤としては、無機日焼け止め剤、例えば、二酸化チタン(微粉化二酸化チタン、0.03ミクロン)、酸化亜鉛、シリカ、酸化鉄および二酸化鉄など、および無機日焼け止め剤の混合物、および上述の有機日焼け止め剤との混合物が挙げられる。理論によって限定されないが、これらの無機物質は、有害なUV光、可視光および赤外線を反射、分散および吸収することによって日焼け止めの利益を提供すると考えられる。特に有用なのは、エチルヘキシル−p−メトキシシンナメート、サリチル酸オクチルおよびベンゾフェノンを単独で使用するか、または物理的な日焼け止め剤である二酸化チタンと組み合わせて使用した日焼け止め剤である。
「安全で、光保護効果のある」とは、組成物を適用した場合、皮膚反応のような副作用をそれほど生じずに、光保護効果を与えるのに十分な日焼け止め剤の量を意味する。適切な日焼け止め剤は、典型的には、本発明のスキンケア組成物およびヘアケア組成物の合計重量の約0.5重量%〜約50重量%、好ましくは約0.5重量%〜約30重量%、さらに好ましくは約0.5重量%〜約20重量%含まれる。実際の量は、選択される日焼け止め剤と、所望な日焼け防止指数(SPF)に依存する。
SPFは、通常、紅斑に対する日焼け止め剤の光保護効果を測定するのに使用される。この数字は、別のパラメータである最小紅斑線量(MED)から誘導される。MEDは、特定の波長で、後で紅斑反応を誘発する最少暴露線量であると定義される。MEDは、皮膚に到達したエネルギー量と、照射による皮膚の応答性とを示す。特定の光保護剤のSPFは、保護された皮膚のMEDを、保護されていない皮膚のMEDで割ることによって得られる。SPFが大きいほど、その薬剤が日焼けを防ぐ効果が高い。SPF値は、日焼け止め剤を使用した状態で、ヒトが1MEDを受けるまでに、ヒトが何倍長く日光にあたり続けられるかを示す値である(同じヒトの保護されていない皮膚と比較する)。例えば、SPF6の日焼け止め剤を使用すると、MEDに到達するまでに、個人は日光に6倍長くあたり続けることができる。日焼け止め剤のSPF値が大きくなるにつれて、皮膚が日焼けする機会が低くなる。市販の日焼け止め製品は、2〜50のSPF値を有する。
適切な粘度調整剤または希釈剤としては、イソプロピルアルコール、エタノール、ソルビトール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジメチルエーテル、ブチレングリコールなど、およびその混合物が挙げられる。このような適切な粘度調整剤または希釈剤は、典型的には、一局面では、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量の約0.1重量%〜約85重量%、別の局面では約1重量%〜約60重量%、さらなる局面では5重量%〜約40重量%含まれる。
皮膚コンディショニングポリマーとしては、四級化グアーゴム、四級化セルロース誘導体、ポリクアテルニウム4、ポリクアテルニウム7、ポリクアテルニウム10、ポリクアテルニウム11、ポリクアテルニウム39、ポリクアテルニウム44など、およびその混合物が挙げられる。このような適切なコンディショニング剤は、典型的には、本発明のスキンケア組成物の合計重量の約0.01重量%〜約5重量%、好ましくは約0.1重量%〜約3重量%、さらに好ましくは約0.1重量%〜約2重量%含まれる。
本発明の組成物は、種々のビタミンを含むこともできる。適切なビタミンとしては、限定されないが、ビタミンA、ビタミンB、ビオチン、パントテン酸、ビタミンC、ビタミンD、ビタミンE、酢酸トコフェロール、パルミチン酸レチニル、マグネシウムアスコルビルホスフェートなど、およびその誘導体および混合物が挙げられる。
適切なレオロジー改変剤/乳化剤および質感改変剤としては、天然ポリマー、半合成ポリマーおよび合成ポリマーが挙げられる。天然および改質した天然ポリマーの例としては、ポリガラクトマンナンゴムおよび改質ポリガラクトマンナンゴム、例えば、グアーゴムおよびカシアゴム、キサンタンゴム、セルロース誘導体、改質セルロース誘導体、デンプン、多糖類などが挙げられる。ポリガラクトマンナンゴムおよび改質ポリガラクトマンナンゴムは、米国特許第4,753,659および国際公開特許第WO2004/113390号およびWO2004/112733号に開示されている。合成ポリマーの例としては、米国特許第2,798,053号(本明細書に参考として組み込まれる)に記載のポリアリルショ糖で架橋したアクリル酸ポリマーおよびアクリル酸コポリマー、ポリアクリレート、アクリレートコポリマーまたはアルカリ膨潤性エマルションアクリル酸コポリマー(例えば、Aculyn(登録商標)33、Rohm and Haas;Carbopol(登録商標)Aqua SF−1、Noveon,Inc.)、疎水性に改質されたアルカリ膨潤性コポリマー(例えば、Aculyn 22、Aculyn 28およびAculyn 38、Rohm and Haas)、疎水性に改質された非イオン性ポリウレタン(例えば、Aculyn 44、Rohm and Haas)、ポリエチレンオキシド(例えば、Dow/Amerchol製のPEG−90MおよびPEG−180M、Polyox(登録商標)樹脂)などが挙げられる。市販の架橋アクリル酸ホモポリマーとしては、Noveon,Inc.製Carbopol(登録商標)934、940、941、956、980および996のカルボマーが挙げられる。他の市販の架橋アクリル酸コポリマーレオロジー改変剤としては、Noveon,Inc.製のCarbopol(登録商標)Ultrezグレードシリーズ(Ultrez 10、20および21)およびETDグレードシリーズ(ETD2020および2050)のレオロジー改変剤が挙げられる。上述の天然ポリマー、改質天然ポリマーおよび合成ポリマーの混合物を使用することもできる。このような適切なレオロジー改変剤/乳化剤は、単独または組み合わせて、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の合計重量の約0.1重量%〜約5重量%、好ましくは約0.3重量%〜約3重量%、さらに好ましくは約0.5重量%〜約2重量%含まれる。
エマルション水溶液として調製される本発明のポリマーは、水系配合物、水混和性補助溶媒または希釈剤を含有する配合物として特に有用であるが、これらに限定されない。通常使用するのに有用な溶媒は、典型的には、液体、例えば、水(脱イオン水、蒸留水または精製水)、アルコール、脂肪アルコール、ポリオールなど、およびその混合物である。非水系または疎水性の補助溶媒は、実質的に水を含まない製品(例えば、ネイルラッカー、エアロゾル噴射剤スプレー)または特定の機能(例えば、油性汚れ、皮脂、化粧の除去)を有するために、または染料、香料などを溶解させるために一般的に使用されるか、またはエマルションの油相に組み込まれる。補助溶媒の非限定例としては、水以外に、直鎖および分枝鎖のアルコール、例えば、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ヘキサノールなど;芳香族アルコール、例えば、ベンジルアルコール、シクロヘキサノールなど;飽和C12〜C30脂肪アルコール、例えば、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコールなどが挙げられる。ポリオールの非限定例としては、ポリヒドロキシアルコール、例えば、グリセリン、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、C〜Cアルコキシル化アルコールおよびC〜Cアルコキシル化ポリオール、例えば、約2〜約30個の炭素原子と1〜約40個のアルコキシ単位とを有するアルコール、ジオールおよびポリオール、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールなどのエトキシル化エーテル、プロポキシル化エーテルおよびブトキシル化エーテルが挙げられる。非水系補助溶媒または希釈剤の非限定例としては、シリコーンおよびシリコーン誘導体、例えば、シクロメチコーンなど、ケトン、例えば、アセトンおよびメチルエチルケトン;天然および合成の油およびワックス、例えば、野菜油、植物油、動物油、精油、鉱油、C〜C40イソパラフィン、アルキルカルボン酸エステル、例えば、酢酸エチル、酢酸アミル、乳酸エチルなど、ホホバ油、サメ肝油などが揚げられる。上述の非水系補助溶媒または希釈剤は、コンディショナーおよび乳化剤であってもよい。
界面活性剤は、一般的に、洗浄剤、乳化剤、安定化剤、起泡剤、構造化剤、ヒドロトロピー剤および懸濁剤として使用される。本発明のジメチコーンコポリオールポリマーは、あらゆる種類の界面活性剤(すなわち、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、両性界面活性剤)を含有する配合物で使用してもよい。用語「両性界面活性剤」は、本明細書で使用する場合、双性イオン性界面活性剤を含む。上述の参考文献に加え、界面活性剤の分類に関する記載は、Cosmetics & Toiletries(登録商標)C&T ingredient Resource Series,「Surfactant Encyclopedia」,第2版,Rieger(編集),Allured Publishing Corporation(1996);Schwartzら,Surface Active Agents,Their Chemistry and Technology(1949年発行);およびSurface Active Agents and Detergents, Volume II(1958年発行),Interscience Publishersにある(それぞれ、本明細書に参考として組み込まれる)。
アニオン性界面活性剤としては、負電荷を有する疎水性物質を有するか、またはpHが中性以上に高くなると負電荷を有する基質が挙げられ、例えば、アシルアミノ酸およびその塩、例えば、アシルグルタメート、アシルペプチド、サルコシネートおよびタウレート;カルボン酸およびその塩、例えば、アルカノール酸およびアルカノエート、エステルカルボン酸およびエーテルカルボン酸;リン酸エステルおよびその塩;スルホン酸およびその塩、例えば、アシルイセチオネート、アルキルアリールスルホネート、アルキルスルホネートおよびスルホサクシネート;および硫酸エステル、例えば、アルキルエーテルサルフェートおよびアルキルサルフェートが挙げられる。
アニオン性界面活性剤の非限定例としては、水溶液でわずかに酸性のアシルグルタミン酸一塩基塩、例えば、アシルグルタミン酸ナトリウムおよび水素化タローグルタミン酸ナトリウム;アシル加水分解タンパク質の塩(例えば、カリウム塩)、パルミトイル加水分解ミルクタンパク質、ナトリウムココイル加水分解大豆タンパク質およびTEA−アビエトイル加水分解コラーゲン;アシルサルコシネート塩、例えば、アンモニウムミリストイルサルコシン、ナトリウムココイルサルコシネートおよびTEA−ラウロイルサルコシネート;ナトリウムメチルアシルタウレート塩、例えば、ナトリウムラウロイルタウレート、ナトリウムメチルアシルタウレートおよびナトリウムメチルココイルタウレート;アルカン酸およびアルカノエート、例えば、動物由来の脂肪酸と植物性グリセリドから生成する水溶性石鹸および水不溶性乳化石鹸(ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸アンモニウム、ステアリン酸アルミニウムおよびウンデシレン酸亜鉛を含む);エステルカルボン酸、例えば、ジノノキシノール−9−シトレート;アシルラクチレート塩、例えば、カルシウムステアロイルラクチレートおよびラウレス−6シトレート;種々のポリオキシエチレン鎖長を有するエトキシル化アルコールまたはフェノールから誘導したエーテルカルボン酸、例えば、ノノキシノール−8カルボン酸およびナトリウムトリデセス−13カルボキシレート;リン酸のモノエステルおよびジエステルおよびその塩、例えば、リン脂質、ジラウレス−4−ホスフェート、DEA−オレス−10ホスフェートおよびトリエタノールアミンラウリルホスフェート;アシルイセチオネート塩、例えば、ナトリウムココイルイセチオネート;アルキルアリールベンゼンスルホネート、例えば、α−オレフィンスルホネート(AOS)およびそのアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩およびアルカノールアミン塩、およびナトリウムドデシルベンゼンスルホネート;アルキルスルホネート、例えば、ナトリウムC12〜C14オレフィンスルホネート、ナトリウムC14〜C16オレフィンスルホネート、ナトリウムココモノグリセリドスルホネート、ナトリウムC12〜C15パレス−15スルホネートおよびナトリウムラウリルスルホアセテート;スルホサクシネート、例えば、スルホコハク酸のモノエステルおよびジエステル、その塩およびアルコキシル化アルキルおよびアルキルアミド誘導体、例えば、ジ−C〜C10アルキルナトリウムスルホサクシネート、ジナトリウムラウレススルホサクシネート、ジナトリウムオレアミドMEA−スルホサクシネートおよびジナトリウムC12〜C15パレススルホサクシネート;アルキルエーテルサルフェート、例えば、ナトリウムラウリルエーテルサルフェートおよびアンモニウムラウリルエーテルサルフェート(約1〜約12モルのエチレンオキシドを有する)、例えば、ナトリウムラウレスサルフェート;アルキルサルフェート、例えば、C12〜C18アルキルサルフェートのナトリウム塩、アンモニウム塩およびトリエタノールアミン塩、ナトリウムC12〜C14オレフィンサルフェート、ナトリウムラウレス−6カルボキシレート、ナトリウムC12〜C18パレスサルフェートなどが挙げられる。
カチオン性界面活性剤は、陽電荷を有する疎水性物質を有するか、またはpHが中性付近より低くなると電荷を有さない基質が挙げられ、例えば、アルキルアミン、アルキルイミダゾリン、エトキシル化アミンおよび四級アンモニウム化合物が挙げられる。化粧品で使用するカチオン性界面活性剤は、好ましくはN−誘導体であり、中和アニオンは無機アニオンでも有機アニオンでもよい。カチオン性界面活性剤の中で、本明細書で有用な物質は、一般式(R14151617)Eを有する四級アンモニウム化合物である。式中、R14、R15、R16およびR17は、独立して、1個〜約30個の炭素原子を有する脂肪族基、またはアルキル鎖に1〜約22個の炭素原子を有する芳香族基、アルコキシ基、ポリオキシアルキレン基、アルキルアミド基、ヒドロキシアルキル基、アリール基またはアルキルアリール基から選択され;Eは、塩を生成するアニオンであり、例えば、ハロゲン(例えば、塩素、臭素)、酢酸イオン、クエン酸イオン、乳酸イオン、グリコール酸イオン、リン酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンおよびアルキル硫酸イオンから選択される。脂肪族基は、炭素原子および水素原子に加え、エーテル結合、エステル結合、およびアミノ基のような他の基を含有してもよい。脂肪族基の鎖が長いもの(例えば、約12個以上の炭素原子を有するもの)は、飽和であっても不飽和であってもよい。
アルキルアミンは、一級、二級および三級のC12〜C22アルキルアミンであってもよく、これらは置換されていても置換されていなくてもよく、この基質は「アミドアミン」と呼ばれることもある。アルキルアミンおよびその塩の非限定例としては、ジメチルコカミン、ジメチルパルミトアミン、ジオクチルアミン、ジメチルステアラミン、ジメチルソイアミン、ソイアミン、ミリスチルアミン、トリデシルアミン、エチルステアリルアミン、N−タロープロパンジアミン、エトキシル化ステアリルアミン、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、アラキジルベヘニルアミン、ジメチルラウラミン、塩酸ステアリルアミン、ソイアミンクロリド、ギ酸ステアリルアミン、N−タロープロパンジアミンジクロリドおよびアモジメチコーン(末端にアミノ官能基を有するシリコーンポリマーのINCI名、例えば、アミノエチルアミノプロピルシロキサン)が挙げられる。アミドアミンおよびその塩の非限定例としては、ステアリル酸アミドプロピルジメチルアミン、ステアリル酸アミドプロピルジメチルアミンシトレート、パルミチン酸アミドプロピルジエチルアミンおよびココアミドプロピルジメチルアミンラクテートが挙げられる。他のカチオン性界面活性剤としては、ジステアリルジモニウムクロリド、ジセチルジモニウムクロリド、グアーヒドロキシプロピルトリモニウムクロリドなどが挙げられる。低pHでは、アミンオキシドはプロトン化していることがあり、N−アルキルアミンとよく似た挙動をすることがある。
アルキルイミダゾリンの非限定例としては、アルキルヒドロキシエチルイミダゾリン、例えば、ステアリルヒドロキシエチルイミダゾリン、ココヒドロキシエチルイミダゾリン、エチルヒドロキシメチルオレイルオキサゾリンなどが挙げられる。エチルオキシル化アミンの非限定例としては、PEG−ココポリアミン、PEG−15タローアミン、クアテルニウム−52などが挙げられる。
四級アンモニウム化合物は、4個のアルキル置換基および/またはアリール置換基に共有結合した少なくとも1個の窒素原子を含有するモノマー物質またはポリマー物質であり、窒素原子は、pHに関わらず陽電荷を有している。四級アンモニウム化合物には、界面活性剤、コンディショナー、静電防止剤および抗菌薬として広く使用される基質が大量に含まれ、アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩、アルキルベタイン、複素環式アンモニウム塩およびテトラアルキルアンモニウム塩が挙げられる。長鎖(脂肪族)アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩は、以下にさらに詳細に記載されるように、コンディショナー、静電防止剤および布地柔軟剤として好ましい。他の四級アンモニウム化合物としては、四級アンモニウムシリコーンが挙げられる。
アルキルベンジルジメチルアンモニウム塩の非限定例としては、ステアラルコニウムクロリド、ベンザルコニウムクロリド、クアテルニウム−63、オレアルコニウムクロリド、ジデシルジモニウムクロリドなどが挙げられる。アルキルベタイン化合物としては、アルキルアミドプロピルベタイン、アルキルアミドプロピルヒドロキシスルタインおよびナトリウムアルキルアミドプロピルヒドロキシホスタインが挙げられる。アルキルベタイン化合物の非限定例としては、オレイルベタイン、ココ−ベタイン、ココアミドプロピルベタイン、ココ−ヒドロキシスルタイン、ココ/オレアミドプロピルベタイン、ココ−スルタイン、ココアミドプロピルヒドロキシスルタインおよびナトリウムラウリン酸アミドプロピルヒドロキシホスタインが挙げられる。へテロ環アンモニウム塩としては、アルキルエチルモルホリニウムエトサルフェート、イソステアリルエチルイミドニウムエトサルフェートおよびアルキルピリジニウムクロリド、および乳化剤として一般的に使用されているものが挙げられる。複素環式アンモニウム塩の非限定例としては、セチルピリジニウムクロリド、イソステアリルエチルイミドニウムエトサルフェートなどが挙げられる。テトラアルキルアンモニウム塩の非限定例としては、ココアミドプロピルエチルジモニウムエトサルフェート、ヒドロキシエチルセチルジモニウムクロリド、クアテルニウム−18およびココジモニウムヒドロキシプロピル加水分解タンパク質、例えば、毛髪ケラチンなどが挙げられる。
本組成物で使用するのに適した両性界面活性剤または双性イオン性界面活性剤としては、脂肪族四級アンモニウム化合物、ホスホニウム化合物およびスルホニウム化合物の誘導体として広く記載されているものが挙げられ、ここで、脂肪族基は、直鎖であっても分枝鎖であってもよく、脂肪族置換基のうち1個は約8〜約30個の炭素原子を含有し、別の置換基は、アニオン性の水溶性基、例えば、カルボキシ、スルホネート、サルフェート、ホスフェート、ホスホネートなどを含有する。双性イオン性物質の分類には、アルキルアミノスルホネート、アルキルベタインおよびアルキルアミドベタイン、例えば、ステアリル酸アミドプロピルジメチルアミン、ジエチルアミノエチルステアリル酸アミド、ジメチルステアラミン、ジメチルソイアミン、ソイアミン、ミリスチルアミン、トリデシルアミン、エチルステアリルアミン、N−タロープロパンジアミン、エトキシル化(エチレンオキシド5モル)ステアリルアミン、ジヒドロキシエチルステアリルアミン、アラキジルベヘニルアミンなどが含まれる。いくつかの適切なベタイン界面活性剤としては、限定されないが、アルキルベタイン、アルキルアミドプロピルベタイン、アルキルスルホベタイン、アルキルグリシネート、アルキルカルボキシグリシネート、アルキルアンホプロピオネート、アルキルアミドプロピルヒドロキシスルタイン、アシルタウレートおよびアシルグルタメートが挙げられ、ここで、アルキル基およびアシル基は、8〜18個の炭素原子を有する。好ましい両性界面活性剤の非限定例としては、ココアミドプロピルベタイン、ナトリウムココアンホアセテート、ジナトリウムココアンホジアセテート、ココアミドプロピルヒドロキシスルタインおよびナトリウム ココアンホプロピオネートが挙げられ、これらは皮膚および毛髪に対するマイルドなクレンザーとして特に適している。
非イオン性界面活性剤は、一般的に、電荷を有さない両親媒性物質であり、通常は、さまざまな程度にアルコキシル化されている。非イオン性界面活性剤の分類には、アルコール、アルカノールアミド、アミンオキシド、アルキルグルコシド、エステルおよびエーテルが含まれる。非イオン性アルコールは、通常は、長鎖C〜C18アルカン炭化水素のヒドロキシ誘導体であり、例えば、セテアリルアルコール、水素化タローアルコール、ラノリンアルコール、アルカノールアミドなどである。アルカノールアミドは、少なくとも1つのアルコキシル基または少なくとも1つのポリオキシエチレン基を含有し、例えば、アルカノールから誘導されたアミド、例えば、アシルアミドDEA、N−アルキルピロリドン、パームアミドMEA、ピーナッツアミドMIPAなど、およびエトキシル化アミド、例えば、PEG−50タローアミドが挙げられる。アミンオキシドとしては、アルキルアミンオキシド、例えば、ラウラミンオキシド;およびアシルアミドプロピルモルホリンオキシド、例えば、ココアミドプロピルアミンオキシドなどが挙げられる。アルキルグルコシドとしては、直鎖および分枝鎖のC〜C24アルキルグルコシド、例えば、ノニルグルコシド、デシルグルコシド、ドデシルグルコシドおよびラウリルグルコシドが挙げられる。エステルとしては、エトキシル化カルボン酸、例えば、PEG−8ジラウレート、PEG−8ラウレートなど;エトキシル化グリセリド、例えば、PEG−4ヒマシ油、PEG−120グリセリルステアレート、トリオレインPEG−6エステルなど;グリコールエステルおよびその誘導体、例えば、グリコールステアレートSE、プロピレングリコールリシノレートなど;モノグリセリド、例えば、グリセリルミリステート、グリセリルパルミテートラクテートなど;ポリグリセリルエステル、例えば、ポリグリセリル−6−ジステアレート、ポリグリセリル−4オレイルエーテルなど、多価アルコールエステルおよびエーテル、例えば、メチルグルセス−20セスキステアレート、ショ糖ジステアレートなど;ソルビタン/ソルビトールエステル、例えば、ポリソルベート−20、ポリソルベート−60、ソルビタンセスキイソステアレートなど;およびリン酸トリエステル、例えば、トリデセス−3ホスフェート、トリオレス−8ホスフェートなどが挙げられる。例示的なエーテルとしては、エトキシル化アルコール、例えば、セテアレス−10、セテス−10、セテス−20、イソセテス−20、ステアレス−10、ステアレス−16、ステアレス−20、ステアレス−25、オレス−2、オレス−10、オレス−20、ノノキシノール−9など;エトキシル化ラノリン、例えば、PEG−20ラノリン、PPG−12−PEG−65ラノリン油など;エトキシル化ポリシロキサン、例えば、ジメチコーンコポリオールなど;プロポキシル化POEエーテル、例えば、メロキサポール314、ポロキサマー122、PPG−5−セテス−20など;アルキルポリグリコシド、例えば、ラウリルグルコースなどが挙げられる。
非イオン性界面活性剤は、ゲル化剤、安定化剤、乳化剤、懸濁剤、可溶化剤、起泡剤として使用することができ、ある場合には、ヒドロトロピー剤として使用することができる。一般的に好ましい非イオン性界面活性剤の非限定例としては、直鎖または分枝鎖のアルコールエトキシレート、C〜C12アルキルフェノールアルコキシレート、例えば、オクチルフェノールエトキシレート、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックコポリマーなど;ポリオキシエチレングリコールモノグリセリドおよびジグリセリドのC〜C22脂肪酸エステル;ソルビタンエステルおよびエトキシル化ソルビタンエステル;C〜C22脂肪酸グリコールエステル;エチレンオキシドとプロピレンオキシドとのブロックコポリマーなどが挙げられる。界面活性促進剤またはヒドロトロピー剤の非限定例としては、アルカノールアミド、例えば、アセトアミドMEA、モノエタノールアミド、ジエタノールアミド、ラウリン酸アミドDEA、ココアミドMEA、ココアミドDEA、イソプロパノールアミドなど;アミンオキシド、例えば、水素化タローアミンオキシド;短鎖アルキルアリールスルホネート、例えば、ナトリウムトルエンスルホネート;スルホサクシネート、例えば、ジナトリウムステアリルスルホサクシネートなどが挙げられる。
本発明の実施形態のカチオン性ポリマーは、驚くべきことに、静電防止剤に適したカチオン性界面活性剤および他のカチオン性化合物と相溶性である。用語「静電防止剤」は、例えば、電荷を得る傾向を下げることによって、化粧品原材料または人体表面(皮膚、毛髪など)および布地の電気的性質を変え、毛髪、皮膚、繊維および布地の状態をととのえる成分を指す。実施形態のカチオン性ポリマーのカチオン相溶性により、典型的には、ヘアケア組成物で使用される静電防止剤を含む配合物(例えば、シャンプー、シャンプー後に使用するコンディショニングリンス、ヘアスプレーのように洗い流さない製品、整髪料など)に組み込むのに適したものになる。静電防止剤は、最終組成物に約30重量%までの量で使用することができるが、これに限定されない。
静電防止剤としては、限定されないが、四級アンモニウム化合物、タンパク質誘導体、合成四級アンモニウムポリマー、アミン、プロトン化アミンオキシド、ベタイン、シリコーンおよびシリコーン誘導体などが挙げられ、これらは、特定の処方物中、制御されたpH条件下で、界面活性特性を付与することに加え、静電防止剤として作用してもよい。上述の静電防止剤に加え、静電防止剤として有用な四級アンモニウム化合物の非限定例は、アセトアミドプロピルトリモニウムクロリド、ベヘンアミドプロピルジメチルアミン、ベヘンアミドプロピルエチルジモニウムエトサルフェート、ベヘントリモニウムクロリド、セテチルモルホリニウムエトサルフェート、セトリモニウムクロリド、ココアミドプロピルエチルジモニウムエトサルフェート、ジセチルジモニウムクロリド、ジメチコーンヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド、ヒドロキシエチルベヘンアミドプロピルジモニウムクロリド、クアテルニウム−26、クアテルニウム−27、クアテルニウム−53、クアテルニウム−63、クアテルニウム−70、クアテルニウム−72、クアテルニウム−76加水分解コラーゲン、PPG−9ジエチルモニウムクロリド、PPG−25ジエチルモニウムクロリド、PPG−40ジエチルモニウムクロリド、ステアラルコニウムクロリド、ステアリル酸アミドプロピルエチルジモニウムエトサルフェート、ステアラジモニウムヒドロキシプロピル加水分解小麦タンパク質、ステアラジモニウムヒドロキシプロピル加水分解コラーゲン、小麦胚芽アミドプロパアルコニウムクロリド、小麦胚芽アミドプロピルエチルジモニウムエトサルフェート、アモジメチコーンなどが挙げられる。
合成四級アンモニウムポリマーとしては、膜形成ポリマーおよびコンディショニングポリマーが挙げられる。合成四級アンモニウムポリマーの非限定例としては、ジメチルジアリルアンモニウムクロリドのポリマーおよびコポリマーが挙げられ、例えば、ポリクアテルニウム−4、ポリクアテルニウム−6、ポリクアテルニウム−7、ポリクアテルニウム−22、ポリクアテルニウム−10、ポリクアテルニウム−11、ポリクアテルニウム−15、ポリクアテルニウム−16、ポリクアテルニウム−24、ポリクアテルニウム−28、ポリクアテルニウム−32、ポリクアテルニウム−33、ポリクアテルニウム−35、ポリクアテルニウム−37、ポリクアテルニウム−39、ポリクアテルニウム−44、ポリクアテルニウム−55、ポリクアテルニウム−60、ポリクアテルニウム−65、ポリクアテルニウム−67、ポリクアテルニウム−68、PEG−2−ココモニウムクロリド、クアテルニウム−52などが挙げられる。
用語「毛髪セット組成物」または「ヘアスタイリング組成物」は、少なくとも1つの本発明のポリマーを毛髪セット剤として含み、製品の形態は限定されず、毛髪を望ましい形状(カール状または直毛)にセットする前、セット中、またはセット後に、毛髪(濡れた毛髪または乾燥した毛髪)に適用する製品を包含する。
本発明のポリマーは、驚くべきことに、毛髪セット組成物およびヘアスタイリング組成物で、単独で膜形成剤、レオロジー改変剤、コンディショニング固定剤、コンディショニング剤として有用であるか、または補助的なレオロジー改変剤と組み合わせて使用することができる。本発明のポリマーは、市販の補助的な毛髪固定ポリマー、例えば、非イオン性、アニオン性、カチオン性および両性の毛髪セットポリマー、カチオン性コンディショニングポリマー、構造化剤およびこれらの組み合わせと組み合わせることにより、毛髪セット性およびヘアスタイリング性を高めることができる。当該技術分野で周知の従来のポリマー毛髪固定剤およびヘアスタイリングポリマーとしては、天然のゴムおよび樹脂および天然ポリマーまたは合成アニオン性ポリマーが挙げられる。市販の毛髪固定剤およびコンディショニング固定ポリマーのリストは、INCI Dictionary,CTFA(Cosmetic, Toiletry and Fragrance Association)のリスト、供給業者のウェブサイトおよび営業用文献から容易に得ることができる。例えば、the Polymer Encyclopedia,Cosmetics & Toiletries(R)発行,117(12),2002年12月(Allured Publishing Corporation,Carol Stream,IL)を参照(この関連する開示内容は、本明細書に参考として組み込まれる)。
ヘアスタイリングまたは固定ポリマーとして使用するのに適した市販の非イオン性(すなわち、中性の)ポリマーとしては、これらに限定されないが、ポリビニルピロリドン(PVP)、ポリビニルピロリドン/酢酸ビニルコポリマー(PVP/VA)、VP/メタクリルアミド/ビニルイミダゾールコポリマー(Luviset(登録商標)Clear、BASF)、炭化水素(例えば、単糖類、二糖類および多糖類)などが挙げられる。
適切なアニオン性固定ポリマー(すなわち、あらかじめ中和した形態であるか、または塩基によって中和して系中で生成)は、米国特許第6,410,005号および国際公開特許第WO03/061615に開示されており、これらの内容は本明細書に参考として組み込まれる。このような固定性ポリマーは、Noveon,Inc.,Cleveland,OHから商品名Fixate(登録商標)G−100(中和形態で供給)(INCI名:AMP−アクリレート/アリルメタクリレートコポリマー)およびFixate(登録商標)PLUS(低pHエマルションとして供給)(INCI名:ポリアクリレート−14)で市販されている。アニオン性固定ポリマーの他の例は、アクリレートコポリマー(BASF製のLuviflex SoftおよびLuvimer;Noveon,Inc.製のAvalure(登録商標)ACシリーズ)およびPEG/PPG−25/25ジメチコーン/アクリレートコポリマー(Luviflex(登録商標)Silk、BASF)およびアクリルアミド/ナトリウムアクリロイルジメチルタウレート/アクリル酸コポリマー(Acudyne(登録商標)SCP、Rohm and Haas)、メタクリル酸/ナトリウムアクリルアミドメチルプロパンスルホネートコポリマー(Fixomer(登録商標)、Nalco)およびデヒドロキサンタンゴム(Amaze(登録商標)、National Starch)である。
市販のカチオン性固定ポリマーとしては、限定されないが、INCI名がポリクアテルニウムのポリマー(例えば、ポリクアテルニウム−4)、ジアリルジモニウムクロリド/ヒドロキシエチルセルロースコポリマー(例えば、CELQUAT(登録商標)H−100、National Starch);ポリクアテルニウム−11、四級化ビニルピロリドン/ジメチルアミノエチルメタクリレートコポリマー(例えば、GAFQUAT(登録商標)734、755、755N、ISP);ポリクアテルニウム−16、四級化ビニルピロリドン/ビニルイミダゾリウムクロリドコポリマー(例えば、LUVIQUAT(登録商標)FC−370、BASF);ポリクアテルニウム−28、ビニルピロリドン/メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドコポリマー(例えば、GAFQUAT(登録商標)HS−100、ISP);ポリクアテルニウム−46、四級化ビニルカプロラクタム/ビニルピロリドン/メチルビニルイミダゾリウムメトサルフェートコポリマー;ポリクアテルニウム−55、四級化ビニルピロリドン/ジメチルアミノプロピルメチルアクリルアミド/ラウリルジメチル−プロピルメタクリルアミドアンモニウムクロリドコポリマー(例えば、STYLEZE(登録商標)W−20、ISP)、ポリクアテルニウム−68、四級化ビニルピロリドン/メチルアクリルアミド/ビニルイミダゾールおよび3−メチル−1−ビニルイミダゾリウムメチルサルフェート(例えば、Luviquat(登録商標)Supreme、BASF)など;および酸性pH条件下でカチオン性のアミノ置換されたポリマー、例えば、ビニルカプロラクタム/PVP/ジメチルアミノエチルメタクリレートコポリマー(例えば、GAFFIX(登録商標)VC−713、ISP);VP/ジメチルアミノエチルメタクリレートコポリマー(例えば、コポリマー845、ISP)、PVP/DMAPAアクリレートコポリマー(例えば、STYLEZETM CC−10、1SP)、INCI名がChitosan PCAであるキトサンピロリドンカルボン酸塩(例えば、KYTAMER(登録商標)PC、Amerchol)などが挙げられる。
適切な両性固定性ポリマーとしては、これらの限定されないが、オクチルアクリルアミド/アクリレート/ブチルアミノエチルメタクリレートコポリマー(例えば、AMPHOMER(登録商標)ポリマー、National Starch)、アクリレート/アクリル酸ラウリル/アクリル酸ステアリル/メタクリル酸エチルアミンオキシドコポリマー(例えば、Clariant Corp.製DIAFORMER(登録商標)ポリマーおよびMitsubishi Chemical Corporation製Yokoformer(登録商標))などが挙げられる。
適切な市販のコンディショニングポリマーとしては、ポリマー四級アンモニウム塩(例えば、これに限定されないが、ポリクアテルニウム−7)、アクリルアミドおよびジメチルジアリルアンモニウムクロリドモノマーのポリマー四級アンモニウム塩(例えば、MACKERNIUM(登録商標)−007、Mclntyre Group,Ltd.);ポリクアテルニウム−10、トリメチルアンモニウム置換されたエポキシドと反応させたヒドロキシエチルセルロースポリマー四級アンモニウム塩(例えば、UCARE(登録商標)Polymer JR、LK、LR、SRシリーズ、Amerchol and CELQUAT(登録商標)SCシリーズ、National Starch);ポリクアテルニウム−39、アクリル酸、ジアリルジメチルアンモニウムクロリドおよびアクリルアミドのポリマー四級アンモニウム塩、例えば、MERQUAT(登録商標)およびMERQUAT(登録商標)Plusポリマー、Ondeo Nalco);天然ゴムの四級化誘導体、例えば、グアーヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド、例えば、JAGUAR(登録商標)およびJAGUAR(登録商標)Excel Polymers、Rhodia,Inc.)などが挙げられる。
本発明のパーソナルケア組成物(特にヘアケアおよびスキンケアの実施形態)は、必要に応じて、潤い向上アジュバントおよび輝き向上アジュバントとしてGuerbetエステルを含有することができる。Guerbetエステルは、皮膚軟化性を付与し、望ましい感覚的な特性(例えば、柔らかい感触および柔らかくて光沢のある外観および健康的な外観)を与える。Guerbetエステルは、Guerbetアルコールと脂肪酸との反応生成物から得られる。例示的なGuerbetエステルとしては、オクチルドデシル蜜蝋、オクチルドデシルイソステアレート、オクチルドデシルリシノレートおよびトリオクチルドデシルシトレートが挙げられる。Guerbetエステルは、Noveon,Inc.から商標Beesbutter(登録商標)およびUltracas(登録商標)G−20およびG−66で市販されている。
多くの四級アンモニウム化合物は、布地コンディショニングおよび布地ケアに使用され、一般的に布地柔軟剤と呼ばれ、典型的には、配合物の合計重量の約20重量%までの量で使用されるが、これに限定されない。本発明のカチオン性ポリマーと組み合わせて有用な布地柔軟剤としては、一般的に、長鎖アルキル化四級アンモニウム化合物、例えば、ジアルキルジメチル四級アンモニウム化合物、イミダゾリン四級化合物、アミドアミン四級化合物、ジヒドロキシプロピルアンモニウム化合物のジアルキルエステルクアット誘導体;総説Whalley,Fabric Conditioning Agents,HAPPI,pp.55−58(1995年2月)(本明細書に参考として組み込まれる)に記載されているような、メチルトリエタノールアンモニウム化合物、エステルアミドアミン化合物のジアルキルエステルクアット誘導体、およびジメチルジエタノールアンモニウムクロリドのジエステルクアット誘導体が挙げられる。
上述の静電防止剤に加え、ジアルキルジメチル四級アンモニウム化合物の非限定例としては、N,N−ジオレイル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、N,N−ジタローイル−N,N−ジメチルアンモニウムエトサルフェート、N,N−ジ(水素化−タローイル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。イミダゾリン四級化合物の非限定例としては、1−N−メチル−3−N−タローアミドエチルイミダゾリウムクロリド、3−メチル−1−タローイルアミドエチル−2−タローイルイミダゾリニウムメチルサルフェート(Witco Chemical Companyから商標名VARISOFT(登録商標)475などで市販)が挙げられる。アミドアミン四級化合物の非限定例としては、N−アルキル−N−メチル−N,N−ビス(2−タローアミドエチル)アンモニウム塩が挙げられ、ここで、アルキル基は、メチル、エチル、ヒドロキシエチルなどであってもよい。ジヒドロキシプロピルアンモニウム化合物のジアルキルエステルクアット誘導体の非限定例としては、1,2−ジタローイルオキシ−3−N,N,N−トリメチルアンモニオプロパンクロリド、1,2−ジキャノーロイルオキシオキシ−3−N,N,N−トリメチルアンモニオプロパンクロリドなどが挙げられる。
これに加えて、他の種類の長鎖(例えば、天然油由来および天然脂肪酸由来の)アルキル化四級アンモニウム化合物が布地柔軟剤に適しており、限定されないが、N,N−ジ(アルキルオキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム塩、例えば、N,N−ジ(タローイルオキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、N,N−ジ(キャノーリルオキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリドなど;N,N−ジ(アルキルオキシエチル)−N−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウム塩、例えば、N,N−ジ(タローイルオキシエチル)−N−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムクロリド、N,N−ジ(キャノーリルオキシエチル)−N−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムクロリドなど;N,N−ジ(2−アルキルオキシ−2−オキソエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム塩、例えば、N,N−ジ(2−タローイルオキシ−2−オキソエチル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、N,N−ジ(2−キャノーリルオキシ−2−オキソエチル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリドなど;N,N−ジ(2−アルキルオキシエチルカルボニルオキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム塩、例えば、N,N−ジ(2−タローイルオキシエチルカルボニルオキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、N,N−ジ(2−キャノーリルオキシエチルカルボニルオキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリドなど;N−(2−アルカノイルオキシ−2−エチル)−N−(2−アルキルオキシ−2−オキソエチル)−N,N−ジメチルアンモニウム塩、例えば、N−(2−タローイルオキシ−2−エチル)−N−(2−タローイルオキシ−2−オキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、N−(2−キャノーロイルオキシ−2−エチル)−N−(2−キャノーリルオキシ−2−オキソエチル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリドなど;N,N,N−トリ(アルキルオキシエチル)−N−メチルアンモニウム塩、例えば、N,N,N−トリ(タローイルオキシエチル)−N−メチルアンモニウムクロリド、N,N,N−トリ(キャノーリルオキシエチル)−N−メチルアンモニウムクロリドなど;N−(2−アルキルオキシ−2−オキソエチル)−N−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウム塩、例えば、N−(2−タローイルオキシ−2−オキソエチル)−N−タローイル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、N−(2−キャノーリルオキシ−2−オキソエチル)−N−キャノーリル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリドなどが挙げられる。
好ましくは、長鎖アルキル基は、獣脂、キャノーラ油またはパーム油から誘導されるが、例えば、大豆油およびココナツ油から誘導された他のアルキル基(ラウリル、オレイル、リシノレイル、ステアリル、パルミチルなどの脂肪族アルキル基)も適している。四級アンモニウム塩化合物は、対イオンとして任意のアニオン基を有していてもよく、例えば、塩化物イオン、臭化物イオン、メトサルフェートイオン(すなわちメチルサルフェートイオン)、酢酸イオン、ギ酸イオン、硫酸イオン、硝酸アニオンがある。
好ましい四級アンモニウム布地柔軟化合物の例としては、N−メチル−N,N−ビス(タローアミドエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムメチルサルフェートおよびN−メチル−N,N−ビス(水素化−タローアミドエチル)−N−(2−ヒドロキシエチル)アンモニウムメチルサルフェート(これらの物質はそれぞれ、Witco Chemical Companyからそれぞれ商品名VARISOFT(登録商標)222およびVARISOFT(登録商標)110として入手可能);メチルトリエタノールアンモニウム塩のジアルキルエステルクアット誘導体、例えば、Cognisから入手可能なビス(アシルオキシエチル)ヒドロキシエチルメチルアンモニウムメトサルフェートエステルクアットのDEHYQUART(登録商標)AUシリーズ、例えば、DEHYQUART(登録商標)AU35、AU46、AU56など;およびN,N−ジ(タローイルオキシエチル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド(ここで獣脂の鎖は、少なくとも部分的に不飽和である)が挙げられる。他の好ましい布地柔軟剤としては、周知のジアルキルジメチルアンモニウム塩、例えば、N,N−ジタローイルN,N−ジメチルアンモニウムメチルサルフェート、N,N−ジ(水素化−タローイル)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、N,N−ジステアリル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、N,N−ジベヘニル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、N,N−ジ(水素化タロー)−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド(商品名ADOGEN(登録商標)442)、N,N−ジタローイル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド(商品名ADOGEN(登録商標)470、PRAEPAGEN(登録商標)3445)、N,N−ジステアリル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド(商品名AROSURF(登録商標)TA−100)(全てWitco Chemical Companyから入手可能);N,N−ジベヘニル−N,N−ジメチルアンモニウムクロリド、商品名KEMAMINE(登録商標)Q−2802CでWitco Chemical CorporationのHumko Chemical Divisionから販売;およびN,N−ジメチル−N−ステアリル−N−ベンジルアンモニウムクロリド(Witco Chemical Companyから商品名VARISOFT(登録商標)SDCで販売、およびOnyx Chemical CompanyからAMMONYX(登録商標)490で販売)が挙げられる。
上述の布地柔軟剤のいずれかおよびその混合物は、本発明のポリマーと組み合わせて、特に洗剤製品および布地ケア製品で使用することができる。エステル含有布地柔軟剤の場合、組成物のpHは、特に、長期保存条件下では、布地柔軟剤の安定性に影響を与えることがある。pHは、本文中で定義されるとおり、約20℃で組成物原液を測定した値である。一実施形態では、組成物のpHは約6未満である。別の実施形態では、pHは、約2〜約5、別の実施形態では約2.5〜約3.5である。
上述のタンパク質誘導体に加え、タンパク質誘導体の非限定例としては、ココジモニウムヒドロキシプロピル加水分解カゼイン、ココジモニウムヒドロキシプロピル加水分解コラーゲン、ココジモニウムヒドロキシプロピル加水分解毛髪ケラチン、ココジモニウムヒドロキシプロピル加水分解米タンパク質、ココジモニウムヒドロキシプロピル加水分解シルク、ココジモニウムヒドロキシプロピル加水分解大豆タンパク質、ココジモニウムヒドロキシプロピル加水分解小麦タンパク質、ココジモニウムヒドロキシプロピル加水分解シルクアミノ酸、ヒドロキシプロピルトリモニウム加水分解コラーゲン、ヒドロキシプロピルトリモニウム加水分解ケラチン、ヒドロキシプロピルトリモニウム加水分解シルク、ヒドロキシプロピルトリモニウム加水分解米ぬか、ヒドロキシプロピルトリモニウム加水分解大豆タンパク質、ヒドロキシプロピルトリモニウム加水分解植物性タンパク質、ヒドロキシプロピルトリモニウム加水分解小麦タンパク質、ソイエチルジモニウムエトサルフェート、ソイエチルモルホリニウムエトサルフェートなどが挙げられる。
あらかじめ酸で膨潤したポリマー、塩基で膨潤したポリマー、水で膨潤したポリマーまたは本発明の実施形態のポリマーを含有する配合物にpH調整剤を加えることができる。従って、pH調整剤は、最終組成物の所望なpH値を得るのに必要な任意の量で使用することができる。アルカリ性pH調整剤の非限定例としては、アルカリ金属水酸化物、例えば、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウム;水酸化アンモニウム;有機塩基、例えば、トリエタノールアミン、ジイソプロピルアミン、ドデシルアミン、ジイソプロパノールアミン、アミノメチルプロパノール、コカミン、オレアミン、モルホリン、トリアミルアミン、トリエチルアミン、トロメタミン(2−アミノ−2−ヒドロキシメチル)−1,3−プロパンジオール)およびテトラキス(ヒドロキシプロピル)エチレンジアミン;および無機酸のアルカリ金属塩、例えば、ホウ酸ナトリウム(ボラックス)、リン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウムなど、およびその混合物が挙げられる。酸性pH調整剤は、アミノ酸のような有機酸であってもよく、無機鉱物酸であってもよい。酸性pH調整剤の非限定例としては、酢酸、クエン酸、フマル酸、グルタミン酸、グリコール酸、塩酸、乳酸、硝酸、リン酸、硫酸水素ナトリウム、硫酸、酒石酸など、およびその混合物が挙げられる。
本発明のポリマーは、増粘剤、膜形成剤として、または着色剤を毛髪および皮膚に定着させやすくするための染料または顔料の懸濁物として使用することができる。毛髪用着色剤は、毛髪を徐々に一時的、半永久的または永久的に染める毛髪染料または色保持剤であってもよい。一時的および半永久的な毛髪染料は、典型的には、リンス、ゲル、スプレー、シャンプー、スティックなどであり、毛髪色保持剤は、典型的には、整髪料またはエマルションの形態である。永久的な毛髪染料および長期間持続する半永久的な毛髪染料は、一般的に、2個にわかれた製品であり、1個は酸化染料中間体および染料カップラーを含有し、他の1個は安定化酸化剤(通常はpH約3〜4で過酸化水素)を含有し、これらを使用直前に混合する。このような2個にわかれた毛髪染色製品は、界面活性剤成分(通常は非イオン性界面活性剤またはアニオン性界面活性剤)と組み合わせて配合され、染料混合物が調製されると増粘することが知られている。上述の文献に加え、毛髪染色化学および組成物の一般的な記載は、Brownら,SCC Monograph,「Permanent Hair Dyes」,Society of Cosmetic Chemists(1996)にあり、本明細書に参考として組み込まれる。本発明のポリマーは、酸性によって安定化した酸化部分、または酸性部分と混合すると増粘する非酸化部分の増粘剤として、このような毛髪染色系の2個にわかれた部分のうち1個または両方に組み込まれてもよい。
上述の成分に加え、にきび防止製品、顔および体の毛の漂白剤および消毒剤で一般的に使用される他の成分としては、酸化剤、例えば、過酸化水素、過酸化ベンゾイルおよび水溶性無機過硫酸化合物、例えば、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウムおよび過硫酸ナトリウムが挙げられる。
本発明のポリマーは、シリコーン液の安定化剤として有用であり、これらは一般的に、シャンプー製品(例えば、いわゆる「ツーインワン」組み合わせクレンジング/コンディショニングシャンプー)で使用される。シリコーン液は、一般的に、アルキルシロキサンポリマーとして記載されている。最も一般的な種類のシリコーンポリマーは、一般式CH−(Si(CH−O)−Si(CHを有する直鎖ポリジメチルシロキサンである。式中、wは2より大きい整数を示す。シリコーンは、ポリマーの1個以上のアルキル基が酸素と交換され、分枝点ができた分枝鎖物質であってもよい。シリコーン液は、典型的には、粘度が数mPa・s〜数百mPa・sの水不溶性の油である。
ヘアケア製品で使用するのに特に有用な種類のシリコーンは、例えば、米国特許第4,902,499号(本明細書に参考として組み込まれる)に記載されるような、いわゆる剛性シリコーン(シリコーンゴムとしても知られている)である。剛性シリコーンは、一般的に、固有粘度測定によって決定した場合、粘度(約20℃)が約600,000mPa・sよりも大きく、平均分子量が少なくとも約500,000ダルトンである。本発明のポリマーは、驚くべきことに、剛性シリコーンコンディショニング剤を含有するツーインワン型シャンプーを安定化するのに有効である。
本発明のポリマーと組み合わせて特に有用な別の種類のシリコーン物質は、揮発性シリコーンであり、この物質は、ヘアケア製品(例えばシャンプー)では潤滑剤として使用されることが多い。揮発性シリコーンとしては、環状および直鎖のポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。環状揮発性シリコーンは、典型的には、環構造に、酸素原子の代わりに約3〜約7個のケイ素原子を含有する。各ケイ素原子は、2個のアルキル基(典型的にはメチル基)で置換されている。直鎖揮発性シリコーンは上述のシリコーン液であり、約25mPa・s以下の粘度を有する。揮発性シリコーンに関する記載は、Todd and Byers,Volatile Silicone Fluids for Cosmetics,Cosmetics and Toiletries,Vol.91,pp.29−32,1976、およびKasprzak,Volatile Silicones,Soap/Cosmetics/Chemical Specialties,pp.40−43(1986年12月)にあり、それぞれ本明細書に参考として組み込まれる。
他のシリコーン油としては、ジメチコーンコポリオールが挙げられ、この物質は、ジメチルシロキサン(ジメチコーン)およびアルキレンオキシドの直鎖または分枝鎖のコポリマーであり、末端アルキレンオキシド単位をヒドロキシル基で官能化することができる。ジメチコーンポリオールは、ランダムコポリマーであってもブロックコポリマーであってもよい。一般的に有用な種類のジメチコーンポリオールは、ポリジメチルシロキサンブロックとポリアルキレンオキシド(例えば、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドまたは両方)ブロックとを有するブロックコポリマーである。シリコーン液(揮発性シリコーン、シリコーンゴムおよびシリコーンコポリマーを含む)は、例えば、Dow Corning、General Electric CompanyおよびNoveon,Inc.のような種々の商業的供給業者から入手可能である。
本発明のポリマーと組み合わせて有用な他の油状物質としては、例えば、アセチル化ラノリンアルコール;ラノリンアルコール濃縮物;ラノリン脂肪酸エステル、例えば、ラノリン脂肪酸イソプロピルエステル;ポリオール脂肪酸;エトキシル化アルコール、例えば、エトキシレートおよびヒマシ油;ステロール;ステロールエステル;ステロールエトキシレートなどの物質が挙げられる。このような多くのエステルおよびエトキシレートは、非イオン性界面活性剤として有用である。
毛髪用または皮膚用のコンディショニング剤として、および保湿剤として、上述のものに加え、当該技術分野で多くの成分が知られている。非限定例としては、PCA(DL−ピロリドンカルボン酸)およびその塩、例えば、リジンPCA、アルミニウムPCA、銅PCA、キトサンPCAなど、アラントイン;尿素;ヒアルロン酸およびその塩;セラミド;ソルビン酸およびその塩;糖類およびデンプンおよびこれらの誘導体;ラクタミドMEAなどが挙げられる。
本発明の組成物に含めることが可能な種々の構成要素および成分について、本発明の選択された実施形態および局面の場合で種々の重複した重量範囲が記されているが、界面活性剤含有組成物の各構成要素の特定の量は、その開示された範囲から、組成物中の全構成要素の合計量が100重量%になるように、各構成要素の所望の量が調整されるように選択されることが容易に明らかである。使用量は、所望の製品の目的および特徴によって変わり、配合分野の当業者は、これらを文献から容易に決定することができる。
配合分野の当業者にとっては周知なように、本発明のポリマーを含むパーソナルケア組成物、ホームケア組成物、工業用および産業用ケア組成物の成分の選択および量は、目的とする製品および機能に依存して変わることも理解される。成分および従来の機能および製品カテゴリーの広範囲にわたるリストが開示されており、文献で容易に確認することができる。
以下の実施例は、本明細書に開示された発明を詳細に説明するために記載されている。しかし、これらの実施例は、本発明をいかなる様式にも限定するものと解釈すべきではない。他に特定されない限り、全ての部は重量部で与えられ、用語「濃度」は重量%を意味する。
(方法の記載)
(透明度)
報告する場合、ポリマー含有組成物の透明度は、ポリマーを製造してから少なくとも約24時間後に、Brinkmann PC 920熱量計で、%T(透過率)で測定した。透明度の測定は、脱イオン水(透明度の値100%)に対して行った。約60%以上の透明度を有する組成物は、実質的に透明であり;約45〜59%の範囲の透明度を有する組成物は、実質的に半透明であると判断した。
(高湿カール部保持(HHCR)試験)
高湿(約90%の相対湿度(RH))に対するポリマー固定組成物の抵抗性を、一般的に高湿カール部保持(HHCR)と呼ばれる周知の技術を利用し、適用した組成物および周囲雰囲気から水を吸収した後に、毛髪のカール部分のセットを保持する能力によって測定する。HHCR法の記載は、化粧品関係の文献から簡単に見つかる(例えば、Ch.30,Harry’s Cosmeticology,第8版,M.J.Rieger,Ph.D.(編集),pp.666−667,Chemical Publishing Co.,Inc.,New York,N.Y.,2000およびDiazら,J.Soc.Cosmet.Chem.,34,pp.205−212(1983年7月)を参照(これらの関連する開示内容は本明細書に参考として組み込まれる)。
市販のブレンドした未処理(バージン)ヒト毛髪一束を、International Hair Importers and Products Inc.,New Yorkによって供給される天然の茶色または黒色のヨーロッパ人および/または東洋人の毛髪から調製する。それぞれの毛髪束(約2.5グラム重)は、長さが約7.5インチであり、(毛根部分を)ワイヤ連結ループに取り付けた金属クランプではさむ。使用前に、それぞれの一束をラウリル硫酸ナトリウム希釈水溶液(10%SLS)で洗浄し、周囲温度で脱イオン水で洗浄する。束をタオルで乾燥する。毛髪束の最初の伸びた状態の長さ(L)を測定し、記録する。種々の量の評価対象のポリマー固定組成物をそれぞれの毛髪束に適用する。評価対象のポリマー固定組成物を毛髪束に適用し、毛根部分から先端部分まで均一にいきわたらせる。処理した毛髪束を外径約3cmのヘアカーラーで包み、約21〜23℃の周囲温度で12時間乾燥する。乾燥した後、カーラーを注意深くはずし、毛髪束を1個のカール部分にスタイリングし、毛髪のカール部の初期の長さ(L)を測定し、記録する。カールした毛髪束を、温度約26℃、相対湿度90%に設定した湿度室に垂直につるす。
カール部がほどけていくにつれて、毛髪のカール部の長さを測定することによって、高湿カール部保持率を決定する。高湿状態で24時間、所定時間間隔(L)で測定を行なう。以下の式を使用し、毛髪のカール部の初期の長さ(L)およびカール前の完全に伸びた状態の毛髪の長さ(L)に対して、カール部保持率を算出する:
カール部保持率%=L−L/L−L×100
カール部の長さの変化(ほどけたり、らせんを形成する)を、所定の間隔で周期的に測定し、24時間モニタリングする。初期の測定を時間0で行い、その後、最初の1時間は0.25時間毎に測定し、その後2時間までは0.5時間間隔で測定し、その後の22時間は1.0時間間隔で測定する。
約90%PHで最短で約0.75時間で、カール部保持率が約70%以上が、従来の良好な耐湿性を有するものの記録であり、少なくとも約3時間、HHCRが70%を超えることは、きわめて良好な優れた結果であると考えられる。
(高湿らせん状カール部保持試験(HHSCR))
上述のHHCR試験によって、固定組成物の耐湿性を評価することができる。HHCR試験は、通常のサロンのローラー型カーラーを使用して行なう。このカーラーでは、巻きつけられるにつれて毛髪が重なり、カール部の内側の繊維が試験環境から守られる。カール部保持試験は、らせん状カーラーを用いることによって、さらに厳しい試験となる。らせん状カーラーを用い、毛髪が重なることなく、カーラーロッドの長さ方向のらせん状の溝に巻きつける。このようにして、らせん状のカールの場合、毛髪の長さ全体にわたって、この環境に完全にさらされる。
上述のHHCR試験と同じ物質、方法および評価技術をHHSCR試験に使用するが、毛髪束の重量は0.5gであり、長さは6.5インチであり、らせん状パーマロッド(Cyber Sprials(登録商標)ラージスパイラルカーリングロッド、内径8mm、外径13.5mm、長さ162mm、American Discount Beauty Supply,269 South Beverly Drive #250,Beverly Hills,CA)に巻きつける。上述のカール部保持式によってカール部保持率を算出し、結果を報告する。
約90%PHで最短で約0.75時間で、カール部保持率が約70%以上が、従来の良好な高い耐湿性を有するものの記録であり、少なくとも約3時間、HHCRが70%を超えることは、きわめて良好な優れた結果であると考えられる。
(高湿剛性保持試験(HHSR))
固定剤で処理した毛髪束(試験束)を取り付けスタンド(図5)に角度45°で固定し、剛性保持試験を行なう。取り付けた試験束を温度約26℃、相対湿度90%に設定した湿度室に入れる。湿度条件下に放置した際の試験束のほどけ具合を測定することによって、高湿剛性保持率を決定する。高湿状態で24時間、所定時間間隔(H)で測定を行なう。以下の式を使用し、初期の毛髪の高さ(H)および各時間間隔での束の高さ(H)に対して、剛性保持率を算出する:
剛性保持率%=H−H/H×100
束の高さの変化を、所定の間隔で周期的に測定し、24時間モニタリングする。束の高さは、取り付け台の底部から試験束の先端までの距離である。初期の測定を時間0で行い、その後、最初の1時間は0.25時間毎に測定し、その後2時間までは0.5時間間隔で測定し、その後の22時間は1.0時間間隔で測定する。
約90%PHで最短で約0.75時間で、剛性保持率が約70%以上が、従来の良好な高い耐湿性を有するものの記録であり、少なくとも約3時間、保持値が70%を超えることは、きわめて良好な優れた結果であると考えられる。
試験毛髪束(長さ6.5インチ、重量2.5g)は、束の長さ全体にわたって均一の長方形の断面積になるように、未処理のヨーロッパ人またはアジア人の毛髪を平坦な結合部(縫い付けて、ワックスを塗ったもの)に結合したものである(リボン状の形状)。束を10重量%アンモニウムブチルサルフェートを含有する除去用シャンプーで洗浄し、脱イオン水で洗浄する。所定量の実験固定剤を湿った毛髪束に均一に適用する。束をTeflon(登録商標)箔上に平坦に置き、温度23℃、相対湿度50%で16時間乾燥する。
(マネキンの頭部のヘアスタイルのスクリーニング)
本発明の実施形態の固定ポリマーゲルの硬い保持性、剛性および高湿カール部保持性といったスタイリング力を決定するために、以下のスクリーニング試験を行なう:
プラスチック製マネキン頭部に天然のヒトの毛髪を移植し、この毛髪を以下の手順にしたがってスタイリングし、評価する。
(1)それぞれのマネキン頭部の毛髪をシャンプーし(Quantum Clarifying Shampoo,Zotos International,Inc.)、脱イオン水で3回洗浄する。
(2)濡れた毛髪をマネキン頭部の中央で分け(前から後ろに)、同じ量の毛髪を中央部分から側面に向かって櫛でとかす。この分けた部分の片側に沿って、1インチ×1インチの正方形が2列3行で並んだ格子を並べる。列1は、中央線に対して平行であり、連続しており、列2は、列1に平行であり、連続している。
(3)中央部分の左側(マネキン頭部の顔に対して見た場合)に、列1の内部に、毛髪がまだ濡れた状態で、3束の毛髪束を作る。1インチ×1インチの格子部分の内部に毛髪を集めることによって、束を作り、束を縛り、所望の量の実験スタイリング組成物が毛髪に均一に分散するまで、束につけ、毛髪束をマネキン頭皮から束の先端までを上側にまとめ、まっすぐ上に上がった部分(spike)を作る。この列の残りの2個の格子部分について、同量の実験スタイリング組成物を束につけ、このプロセスを繰り返す。
格子の列2では、毛髪がまだ濡れた状態で束を作り、それぞれの格子部分で上述のように処理する。各束をヘアローラー(プラスチック製スナップオンローラ、直径5/8インチ×長さ2と1/4インチ)に巻き取る。
(4)マネキン頭部の右側についても工程(3)を繰り返すが、比較のために、それぞれの毛髪束に市販のポリマー固定剤を適用する。
(5)ゴムバンドを未処理の毛髪の周りに巻き、所定位置に保持し、マネキンの頭部をひっくり返し、毛髪のまっすぐ上に上がった部分が自由につるされるように、ラックにかける。毛髪を室温、相対湿度50%で12時間風乾させる。
(6)乾燥したら、ローラーをマネキンの毛髪から取り外す。
(7)スタイリングしたマネキン頭部を、35℃、相対湿度90%に設定した湿度室に入れる。
(8)1時間、2時間、3時間間隔でマネキン頭部を評価し、剛性およびカール部保持率を算出する。
(機械的剛性試験方法)
TA XTPlus Texture Analyzer(Stable Micro Systems,Surrey,UK)に長方形の取り付け突出部(厚み3mm×幅70mm×高さ99mm)を取り付け、3点曲げ器を使用し、固定剤で処理した毛髪束の機械的剛性を評価する。感触分析機は、Texture Exponent 32データ獲得ソフトウェアをロードしたパーソナルコンピューターにつながれており、装置から入力されたデータを集め、分析する。曲げ器は、約25.4mm離れた2個の平行な支持脚からなる。処理した毛髪束試験サンプルを、支持脚および中央に配置された取り付け突出部の長さ方向の中央に置き、支持脚で挟み、支持脚が距離20mm離れた状態からサンプルを40mm/sで押していく。取り付け突出部がサンプルと接触したらデータ収集を開始する。データ収集ソフトウェアは、距離20mmの間でサンプルが変形する力(ニュートン)を算出し、記録する。結果をピーク力(N)として報告する。
未処理の天然の人毛からなる毛髪束(長さ6.5インチ、重量2.5g)を、束の長さ全体にわたって均一の長方形の断面積になるように、平坦な結合部(縫い付けて、ワックスを塗ったもの)に結合したものである。束を10重量%アンモニウムブチルサルフェートを含有する除去用シャンプーで洗浄し、脱イオン水で洗浄する。所定量の実験固定剤を湿った毛髪束に均一に適用する。第1の束をTeflon(登録商標)箔上に平坦に置き、温度23℃、相対湿度50%の制御された実験環境下で16時間乾燥し、試験する。第2の束を同様に調製し、23℃、相対湿度90%に設定した湿度室(Espec LHU−113)に16時間置き、機械的剛性を試験する。
主観的なランク分けは、特定の範囲のピーク力(N)に割りあてられており、固定ポリマーの剛性を以下のように分類するものである。
Figure 0005558721
(ガラス転移点(Tg))
本発明のポリマーのガラス転移点(Tg)を、周知の示差走査熱量測定(DSC)技術によって決定する。
(濁度)
報告する場合、ポリマー含有組成物の濁度を、比濁計濁度計を用い、標準として蒸留水(NTU=0)を用いた比濁計濁度単位(NTU)で決定する。約90以上のNTU値を有する組成物は濁っていると判断した。
(粘度)
それぞれのポリマー含有組成物について報告した粘度は、ミリパスカル秒(mPa・s)で測定し、Brookfield回転スピンドル粘度計(Brookfield,Model RVT)を用い、約20回転/分(rpm)、約20〜25℃の周囲室温で決定した(以降、Brookfield粘度と称する)。新しく調製した組成物の粘度を測定し(「初期粘度」と称する)、この組成物を周囲室温で少なくとも約24時間放置した後に粘度を測定した(「24時間粘度」と称する)。粘度値が1つしか示されていない場合、他に指定されていない限り、24時間粘度の値である。
(降伏値)
降伏値は、降伏応力とも呼ばれ、本明細書では、応力によって流動する際の初期抵抗であると定義される。降伏値は、多くの技術を用いて、例えば、一定応力のレオメーターを用いて、またはBrookfield粘度計を外挿することによって測定することができる。降伏測定値に関する上述の技術および有用性は、Noveon,Inc.から入手可能なTechnical Data Sheet Number 244にさらに説明されており、この内容は本明細書に参考として組み込まれる。
(物質の省略名および商品名)
AA アクリル酸
AAE5P5 ランダムエトキシル化−5/プロポキシル化−5 アリルエーテル(BX−AA−E5P5,Bimax,Inc.)
Acudyne(登録商標)SCP アクリルアミド/アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸(ナトリウム塩)/メタクリル酸コポリマー(Rohm and Haas)
AMP−95 アミノメチルプロパノール(Angus)
AMPS(登録商標)モノマー 2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸
APE アリルペンタエリスリトール
Arianor(登録商標)Madder Red 塩基性赤色76染料、CI No.12245(Sensient Technologies Corporation)
Arianor(登録商標)Sienna Brown 塩基性褐色17染料、Cl No.12251(Sensient Technologies Corporation)
Arianor(登録商標)Steel Blue 塩基性青色99染料、CI No.56059(Sensient Technologies Corporation)
Arlasolve(登録商標)200 イソセテス−20界面活性剤(Uniquema)
Bam t−ブチルアクリルアミド
BEM25 ベヘネス−25メタクリレート
Bio−Terge(登録商標)AS−40 ナトリウム C14〜C16オレフィンスルホネート,40%界面活性剤(Stepan Company)
Bruggolite(登録商標)FF6 ナトリウム ヒドロキシメタンスルフィネート二水和物−還元剤(Bruggeman Chemical U.S.)
Carbopol(登録商標)Ultrez 21 アクリレート/C10〜C30アルキルアクリレートクロスポリマー レオロジー改変剤(Noveon,Inc.)
Carbopol(登録商標)940 架橋アクリル酸ホモポリマーカルボマー(Noveon,Inc.)
Carbopol(登録商標)980 架橋アクリル酸ホモポリマーカルボマー(Noveon, Inc.)
Carbopol(登録商標)996 架橋アクリル酸ホモポリマーカルボマー(Noveon, Inc.)
Cetiol(登録商標)868 ステアリン酸オクチル(Cognis Corp.)
Chemonic(登録商標)OE−2 オレス−2乳化剤(Noveon,Inc.)
CitA 無水シトラコン酸
CSEM25 セテアレス−25メタクリレート
DC 193 PEG−12ジメチコーンコポリオール(Dow Corning)
DC 1401 Fluid シクロメチコーン(および)ジメチコーン(Dow Corning)
DC 1664 ジメチコーン(および)ラウレス−4(および)ラウレス−23エマルション(Dow Corning)
DC 1784 ジメチコノール(および)TEA−ドデシルベンゼンスルホネートエマルション(Dow Corning)
DC 5103 側鎖ジメチコーンコポリオール(PEG−7ジメチコーン),MW=2,500,CAS No.68937−54−2(Dow Corning)
DMAEMA N,N’−ジメチルアミノエチルメタクリレート
Drakeol(登録商標)7 LT 鉱物系の軽油(Penreco)
EA アクリル酸エチル
Emulgade(登録商標)1000 NI セテアリルアルコール(および)セテアレス−20
EMULSOGEN(登録商標)EPN 407 アルコール単位あたり40個のエチレンオキシド単位を有する二級C11エトキシレート(Clariant Corp.)
FD&C Blue No.1 Hilton Davis(Noveon,Inc.)
Finsolv(登録商標)TN C12〜C15アルキルベンゾエート(Fintex Inc.)
Fixate(登録商標)Plus ポリアクリレート−14(Noveon,Inc.)
Fixate(登録商標)G100 AMP−アクリレート/メタクリル酸アリルコポリマー
Gafquat(登録商標)755N ポリクアテルニウム−11 ビニルピロリドンおよびジメチルアミノエチルメタクリレートの四級化コポリマー(international Specialty Products Corporation)
Glydant Plus(登録商標) 1,3−ジメチロール−5,5−ジメチルヒダントインおよびヨードプロピニルブチルカルバメートのブレンド(Lonza Group Ltd.)
Germaben(登録商標)II プロピレングリコール、ジアゾリジニルウレア、メチルパラベンおよびプロピルパラベンの抗菌性ブレンド(international Specialty Products Corporation)
Germaben(登録商標)II−E プロピレングリコール(および)ジアゾリジニルウレア(および)メチルパラベン(および)プロピルパラベンをエマルション系に配合した抗菌性ブレンド(International Specialty Products Corporation)
Herbasol(登録商標)Aloe Vera アロエ・バーバデンシス抽出物(Cosmetochem International Ltd.)
Herbasol(登録商標)Chamomile カモミラ・レクティタ抽出物(Cosmetochem International Ltd.)
Herbasol(登録商標)Horsetail イクイシータム・アーヴェンス抽出物(Cosmetochem International Ltd.)
Herbasol(登録商標)Stinging Nettle セイヨウイラクサ抽出物(Cosmetochem International Ltd.)
Herbasol(登録商標)Tea Tree メラレウカ・アルテルニフォリア抽出物(Cosmetochem International Ltd.)
Herbasol(登録商標)Witch Hazel アメリカマンサク抽出物(Cosmetochem international Ltd.)
Hostapon(登録商標) ナトリウムメチルオレイルタウレート(Clariant)
Hydramol(登録商標)PGPL Ester ポリエチレングリコール400プロポキシル化モノラウレート(Noveon,Inc.)
IPA イソプロピルアルコール
ItA 無水イタコン酸
Kathon(登録商標)CG メチルクロロイソチアゾリノン(および)メチルイソチアゾリノン
Kollidon(登録商標)K30 ポリビニルピロリドン固定ポリマー(BASF Aktiengesellschaft)
Lipopearls(登録商標) ゼラチンビーズに封入されたビタミンE(Lipo Technologies Inc.)
Luperox 11M 75 t−ブチルペルオキシピバレート遊離ラジカル開始剤(無臭気鉱物スピリッツ75%溶液)(Atofina)
Luviskol(登録商標)K90 ポリビニルピロリドン固定ポリマー(BASF Aktiengesellschaft)
Luviskol(登録商標)VA 73 ビニルピロリドン/酢酸ビニルコポリマー
Luviset(登録商標)Clear N−ビニルピロリドン、メタクリルアミドおよびN−ビニルイミダゾールのコポリマー(BASF Aktiengesellschaft)
MAA メタクリル酸
MalA 無水マレイン酸
MMA メタクリル酸メチル
Murumuru Butter アストロカリウムムルムル脂(パーム)皮膚軟化剤(Chemyunion Qufmica Ltda)
Neobee(登録商標)M−5 トリカプリル酸/カプリル酸トリグリセリド(Stepan Company)
Oam t−オクチルアクリルアミド
Panthenol dl−パンテノール50W(1−メチル−4(1,5−ジメチル−1−ヒドロキシヘキサ−4(5)−エニル)シクロヘキセン)50%水溶液(BASF Aktiengesellschaft)
Plantaren(登録商標)2000 デシルグルコシド(Cognis Care Chemicals)
Practice Mannequin Head ヒト毛髪18〜20インチ長を移植(Marianna Industries製造;Sally Beauty Company, Inc.から購入)
Phenonip(登録商標) メチルパラベン、エチルパラベン、プロピルパラベン、ブチルパラベンおよびイソブチルパラベンの抗菌性ブレンド(Clariant−Nipa Laboratories)
RAL 307 ランダムエトキシル化−30/プロポキシル化−5 アリルエーテル
Schercemol(登録商標)DISF フマル酸ジイソステアリル(Noveon,Inc.)
SilSense(登録商標)A−23 PEG−7アモジメチコーン(Noveon,Inc.)
SilSense(登録商標)Copolyol−1 PEG−33(および)PEG−8ジメチコーン(および)PEG−14(Noveon,Inc.)
SilSense(登録商標)Q−Plus シリコーンクアテルニウム−8(アルキルアミドジメチルアミンで四級化したジメチコーンコポリオール(Noveon,Inc.)
Silsoft(登録商標)305 側鎖ジメチコーンコポリオール(PEG−5/PPG−3メチコーン),MW=600,CAS No.134180−76−0(GE Silicones/OSi Specialties)
Silsoft(登録商標)475 側鎖ジメチコーンコポリオール(PEG−23/PPG−6ジメチコーン),MW=19,000,CAS No.68937−55−3(GE Silicones/OSi Specialties)
Silsoft(登録商標)810 直鎖ジメチコーンコポリオール(PEG−8ジメチコーン),MW=1,700,CAS No.102783−01−7(GE Silicones/OSi Specialties)
Silsoft(登録商標)895 側鎖ジメチコーンコポリオール(PEG−17ジメチコーン),MW=5,000,CAS No.68937−54−2(GE Silicones/OSi Specialties)
Sipomer(登録商標)WAM II メタクリルアミドエチル−N−エチレン尿素(Rhodia,Inc.)
STY スチレン
SucA 無水コハク酸
TEGDMA トリエチレングリコールジメタクリレート
Timiron(登録商標)Splendid Gold 金マイカ化粧品用顔料(EMD Chemicals Inc.RONA−Cosmetic Business Unit)
Timiron(登録商標)Diamond Cluster MP−149 マイカ/二酸化チタン灰白色のわずかに光る粉末(EMD Chemicals Inc.RONA−Cosmetic Business Unit)
TMCHMA トリメチルシクロヘキシルメタクリレート(Ciba Specialty Chemicals)
TMPEO15TA トリメチロールプロパン PEG−15トリアクリレート
TMPTA トリメチロールプロパントリアクリレート
Ultracas(登録商標)G−20 オクチルドデシルリシノレートガーベットエステル(Noveon,Inc.)
Unispheres(登録商標)YE−501 酢酸トコフェリル(および)ラクトース、セルロース(および)ヒドロキシプロピルメチルセルロース(および)酸化鉄を含有する化粧品用ビーズ(Induchem AG)
Wecobee(登録商標) 水素化植物油(Stepan Company)
Zinc Omadine(登録商標) 亜鉛ピリチオン(Arch Chemicals, Inc.)
(実施例SM1〜SM11)
(A.ジメチコーンコポリオールマクロマー合成(触媒なし))
式III、IIIa、IVおよびIVaを有する、末端および側鎖にポリエーテル基を含有するジメチコーンコポリオールマクロマー(SM)を、表1Aに記載の環状酸無水物とジメチコーンコポリオールとを反応させることによって合成する。
2Lのガラス製反応容器に、メカニカルスターラー、窒素注入口、電気コントローラに接続した温度プローブ、および水コンデンサを取り付け、これにそれぞれのジメチコーンコポリオール(表1A)を加える。攪拌しながら、コポリオールを80〜105℃に加熱し、減圧下で15分〜1時間揮散させる。反応容器を80〜85℃まで冷却し、Nで圧力を戻し、それぞれの環状酸無水物(表1A)を反応容器に入れる。攪拌した混合物を80〜85℃で1〜3時間加熱する。次いで、混合物を減圧下で15分間揮散させ、Nで圧力を戻し、50℃まで冷却する。次いで、混合物を濾過して沈殿を除去する。各実施例において、H NMR分光法によって分析し、それぞれのジメチコーンコポリオールカルボキシレートハーフエステルが生成していることを確認する。
(B.ジメチコーンコポリオールマクロマー合成(触媒あり))
上述の触媒なしの合成方法と同様の設定を用い、ジメチコーンコポリオールおよび無水アルカリ金属酢酸塩(0.7g、全成分の0.2%w/w)を減圧下、80℃で15分間加熱する。Nで満たした後、混合物を80〜82℃で1〜2時間、環状酸無水物と反応させる。H NMR分光法によって分析し、それぞれのジメチコーンコポリオールカルボキシレートハーフエステル(表1B)が生成していることを確認する。
Figure 0005558721
Figure 0005558721
実施例1および2は、本発明の2種のオレフィン性不飽和ジメチコーンコポリオールマクロマー(SM)のバルクホモポリマー合成を示す。1つめのマクロマーは、置換された環状酸無水物(すなわち無水イタコン酸)から誘導され、もう1つのマクロマーは、置換されていない環状酸無水物(すなわち無水マレイン酸)から誘導される。
(実施例I)
マグネチックスターラー、熱電対を取り付けた100ml三ッ口丸底フラスコに窒素を流す。このフラスコに、実施例SM11のジメチコーンコポリオールマクロマー(表1B)30gを入れる。過硫酸アンモニウム開始剤溶液(水25g中2.6g)を4時間間隔で数回にわけて加える。80〜85℃で攪拌を続けながら反応を行った。マクロマーの約50%がホモポリマーに変換するのに8時間かかり、マクロマーの約70%がホモポリマーに変換するのに16時間かかった。ポリマー生成物のCDCl抽出物のH NMR分析から、生成物中に未反応の無水イタコン酸誘導体が存在することが示されている。
(実施例II)
Luperox 11M 75開始剤0.5%(モノマーの合計重量を基準とする)をモノマー混合物に加え、次いで60℃まで加熱する以外は、実施例SM7のマクロマー(表1B)を用いて実施例Iを繰り返す。10分の間に、発熱で72℃まで到達した後、反応塊がゲル化する。DMCのマレイン酸誘導体は、実施例Iの三置換された(メチル)マレイン酸誘導体よりもかなり反応性が高い。ゲルのCDCl抽出物のH NMR分析から、生成物中に未反応の無水マレイン酸誘導体がごく少量存在することが示されている。
以下の実施例は、本発明のオレフィン性不飽和ジメチコーンコポリオールマクロマー(SM)と他のオレフィン性不飽和モノマー(例えば、AMPS、MMA、MAAおよびSTY)を使用した溶液との共重合と、沈殿重合技術を示す。
(実施例III)
500mlのジャケット付反応容器に、コンデンサ、熱電対、メカニカルスターラー(半月型の羽)および窒素ブランケットを取り付け、これに実施例SM9のジメチコーンコポリオールマクロマー2部、IPA28.5部および蒸留水28.5部を入れる。開始剤(IPA1部中のLuperox 11M75 0.2部)を72℃で反応容器に入れ、AMPS 2405 モノマー18部、IPA9部および蒸留水9部の混合物を3時間かけて秤量する。促進用の開始剤(IPA1部中のLuperox 11M75 0.02部)を測定開始から1時間経過毎に加える。全ての反応剤が変換されたことがH NMRで確認されるまで、促進剤を加え続ける。希釈したAMP−95で中和することによって透明生成物を得る。最終生成物は、pH4.5で合計固体含有量が21.15%であった。
(実施例IV)
実施例IIIと同様に設定した500mlのジャケット付反応容器に、実施例SM9aのジメチコーンコポリオールマクロマー15部、蒸留水380部およびIPA100部を入れる。開始剤(IPA1部中のLuperox 11M75 0.4部)を80℃で反応容器に入れ、MMA40部およびMAA20部の混合物をシリンジポンプで反応容器に秤量する。AMPS 2405モノマー25部および水25部の混合物を、別のシリンジポンプで3時間かけて反応容器に秤量する。促進用の開始剤(IPA1部中のLuperox 11M75 0.06部)を測定開始から1時間経過毎に加える。全ての反応剤が変換されたことがH NMRで確認されるまで、促進剤を加え続ける。最終生成物は、pH8.9で合計固体含有量が21.94%であり、IPAを蒸発させ、AMP−95で中和すると、半透明の液体になる。
(実施例V)
実施例IVと同様に設定した500mlのジャケット付反応容器に、実施例SM9のジメチコーンコポリオールマクロマー5部、蒸留水190部およびIPA190部を入れる。開始剤(IPA1部中のLuperox 11M75 0.4部)を80℃で反応容器に入れ、スチレン55部およびMAA20部の混合物をシリンジポンプで反応容器に秤量する。AMPS 2405 20部/水10部の混合物を、別のシリンジポンプで3時間かけて反応容器に秤量する。促進用の開始剤(IPA1部中のLuperox 11M75が合計0.78部)を測定開始から1時間経過毎に加える。ポリマー固体を得て、これを濾過し、IPA100gで洗浄し、次いで、IPA/水混合物50gで洗浄し、乾燥する。最終生成物は白色粉末である。
以下の実施例は、本発明のオレフィン性不飽和ジメチコーンコポリオールマクロマー(SM)と、異なる種類のモノマーとの、アニオン乳化重合による共重合を示す。
(実施例VI〜VIII)
表2に記載のモノマーから、以下に記載するようにエマルションポリマーを調製する。第1の反応容器に約900rpmで回転する攪拌器を取り付け、窒素雰囲気下、MAA148重量部、EA約200重量部および実施例SM7で調製したマクロマー約40.0重量部を、30%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液約13.3重量部を含有する脱イオン水192重量部中で混合することによって、モノマー反応混合物を調製する。第2の反応容器に、混合攪拌器および窒素注入口および供給ポンプを取り付け、これに脱イオン水約580重量部および30%ラウリル硫酸ナトリウム水溶液約1.27重量部を入れる。第2の反応容器の内容物を約200rpmで攪拌しながら窒素雰囲気下で加熱する。第2の反応容器の内容物の温度が約85〜88℃に到達したら、1.73%過硫酸アンモニウム溶液(遊離ラジカル開始剤)約7.84部を、第2の反応容器の加温した界面活性剤溶液に注入する。第1の反応容器のモノマー混合物の水性エマルションを、約85〜88℃の温度で約180分間かけて第2の反応容器に徐々にポンプで入れていく。同時に、開始剤の1.7%過硫酸アンモニウム溶液約60重量部を第2の反応容器の反応混合物に秤量し、反応物の温度を約90℃にさらに1時間半維持し、重合を完結させる。得られたエマルションを室温まで冷却し、反応容器から出し、集める。これらの3つのコポリマーをCDCl抽出物を用いたH NMRで分析する。
Figure 0005558721
比較例VIIのコポリマーは、未反応コハク酸ジメチコーンコポリオールエステルに対応するH NMRピークを示し、この物質は、コポリマーに組み込まれていないと考えられる。驚くべきことに、反応性二重結合を含有する実施例VIおよびVIIIのコポリマーは、未反応マレイン酸エステル誘導体(SM7)またはジメチコーンコポリオールエステルの未反応イタコン酸誘導体(SM9)に関するエステル官能基のピークを示さなかった。これらの実験により、本発明のマクロマーは、エマルション共重合で容易に重合可能であることが示されている。
(実施例1〜3)
実施例VI〜VIIIと同様に、表3に記載のモノマーおよびマクロマーを用いてエマルションポリマーを調製する。実施例3では非反応性ジメチコーンコポリオール(Silsoft(登録商標)475)、実施例1ではマクロマーSM9を用い、実施例2ではシリコーン添加剤を用いずに3種のポリマーを合成し、本発明のジメチコーンコポリオールマクロマーをコポリマー骨格に組み込むことにより、コポリマーの性質に影響を与えるか否かを観察した。
それぞれのポリマーの粘度を、AMP−95でpH7まで中和した1%および2%の固体粘液で測定した。Tgに加えて、透明度および濁度(NTU)の値を各ポリマーについて測定する。結果を表3Aに記録している。
Figure 0005558721
Figure 0005558721
実施例1のポリマーの粘度効率は、本発明のジメチコーンコポリオールマクロマー10wt%を用いた場合にも維持される。対照的に、官能化されていないジメチコーンコポリオール10wt%を含有する実施例3のポリマー(米国特許第6,403,074 B1の教示に従って製造)は、1%および2%の粘液で低粘度である。官能化されていないジメチコーンコポリオール(Silsoft 475)は、実施例3aでは連鎖移動剤として作用し、得られた会合性ポリマーの粘度を低下させている。
(実施例4〜6)
表4に記載のモノマーおよびマクロマーを用いて、実施例VI〜VIIIと同様にエマルションポリマーを調製する。本発明のオレフィン性不飽和ジメチコーンコポリオールマクロマー存在下、実施例4および5のコモノマーを共重合させる。一方、非反応性モノマー(すなわち飽和ジメチコーンコポリオールカルボキシレート)存在下、比較例6のコモノマーを重合させる。これらのポリマーの相対粘度性能を比較する。
Figure 0005558721
各ポリマーゲルの性能を、AMP−95でpH7に中和した1%および2%の固体粘液で測定する。不飽和官能化ジメチコーンコポリオールマクロマー(SM9およびSM7)を会合性ポリマー骨格に共重合させると、このポリマーは、以下の表4Aに示されるような飽和ジメチコーンコポリオール(SM6)を含有する会合性ポリマーによって示される、典型的な粘度低下事象を受けない。この粘液のガラス転移点および透明度値は維持されていた。
Figure 0005558721
(実施例7〜10)
表5に記載のモノマーおよびマクロマーを用いて、実施例VI〜VIIIと同様にエマルションポリマーを調製する。これらの実施例では、ジメチコーンコポリオールマクロマーの合成において、環状酸無水物をジメチコーンコポリオールに組み込んだ場合の最終コポリマー生成物のゲル性能に対する効果を決定し、表5Aに報告している。
Figure 0005558721
Figure 0005558721
各ポリマーのゲル性能を、AMP−95でpH7に中和した1%および2%の固体粘液で測定する。表5Aのデータから、0.25〜0.75当量(ジメチコーンコポリオールのOH数に基づく)のジメチコーンコポリオールを付加した酸無水物から合成したマクロマーを重合させたポリマーが、最適なゲル特性を与える。
(実施例11および12)
実施例VI〜VIIIと同様に、表6に記載のモノマーおよびマクロマーを用いてエマルションポリマーを調製する。表6に記載のモノマーおよびマクロマーを用いて、2種類のコポリマーを重合させた。異なる分子量のジメチコーンコポリオール(それぞれMW=2,500および19,000)から、実施例SM5およびSM7の反応性ジメチコーンコポリオールマクロマーを合成する。低分子量および高分子量のジメチコーンコポリオールマクロマーから合成したコポリマーは、良好な感覚的な特性およびゲル特性を与える。
Figure 0005558721
各ポリマーゲルの性能を、AMP−95でpH7に中和した1%および2%の固体粘液で測定する。データを表6Aに示す。
Figure 0005558721
(実施例13〜20)
表7に記載のモノマーおよびマクロマーを用いて、実施例VI〜VIIIと同様にエマルションポリマーを調製する。不飽和カルボキシレート基(式IIIaではR=R’=環状酸無水物残基;式VIaではz=y)で完全に官能化されているか、または不飽和カルボキシレート基(式IIIaではRまたはR’のうち1個=水素;式VIaでは、zは、y以下)で部分的に官能化されている、末端および側鎖にポリエーテル基を含有するジメチコーンコポリオールマクロマーを用いて、いくつかの非会合性コポリマーを合成する。それぞれのポリマーの粘度を、AMP−95でpH7に中和した1%および2.5%の固体粘液で測定する。それぞれのポリマーについて、Tgに加え、透明度および濁度(NTU)の値を測定する。結果を表7Aに報告している。
Figure 0005558721
Figure 0005558721
(実施例21〜54)
実施例VI〜VIIIと同様に、表8に記載のモノマーおよびマクロマーを用いてエマルションポリマーを調製する。それぞれのポリマーの粘度を、AMP−95でpH7に中和した2%、3%および5%の固体粘液で測定する。それぞれのポリマーについて、Tgに加え、透明度および濁度(NTU)の値を測定する。結果を表8Aに報告している。
Figure 0005558721
Figure 0005558721
Figure 0005558721
会合性モノマー
半疎水性モノマー
Figure 0005558721
(実施例55〜59)
表9に記載のモノマーおよびマクロマーから、以下の手順に従って、カチオン性酸膨潤性会合性エマルションポリマーを重合する。
反応容器に水約340重量部、Emulsogen(登録商標)EPN407非イオン性界面活性剤約5.5重量部およびラウリル硫酸ナトリウム(30%)アニオン性界面活性剤約0.3重量部を入れ、これに表9のモノマーを加える(混合しながら)ことによって、モノマーエマルションを調製する。得られた混合物を、窒素雰囲気下、約20〜約25℃の温度でエマルションが得られるまで攪拌する(約400rpm)。攪拌しながら、このモノマーエマルションにBruggolite(登録商標)FF6(還元剤)約0.12重量%の水約5.0重量%溶液を加え、重合反応を開始させる。攪拌しながら、このモノマーエマルションに過硫酸ナトリウム(酸化剤)約0.16重量部の水約5.0重量%溶液を加え、重合反応を開始させる。開始剤を加えた後、反応混合物の温度を約60〜約70℃に約2.5時間維持する。反応開始約0.5時間後および約1.5時間後に開始剤をさらに加える(開始剤の添加量は、水約3.0重量部中、過硫酸ナトリウム約0.08重量部)。
得られたポリマーエマルションを、約44〜約46℃の温度まで約45分間かけて冷却し、反応混合物に酸化溶液を1時間間隔で2回に分けて加える。それぞれの酸化(レドックス)溶液は、t−ブチルヒドロペルオキシド(70%)約0.15重量部、ラウリル硫酸ナトリウム(30%)約0.015重量部およびBruggolite(登録商標)FF6還元剤約0.15重量部を水約9重量部中に含有していた。ポリマーエマルションを周囲温度まで冷却し、反応容器から取り出す。
Figure 0005558721
各ポリマーの粘度および透明度を、グリコール酸50%溶液でpH4に中和した2%の固体粘液で測定する。結果を表9Aに報告している。
Figure 0005558721
(実施例60)
表10に特定されているジメチコーンコポリオール含有ポリマー、カルボマーレオロジー改変剤および他の成分を用い、いくつかの毛髪固定ゲル組成物を配合する。
Figure 0005558721
以下のようにゲル組成物を配合する。レオロジー改変剤を水に分散させ、混合して均一分散物を得る。レオロジー改変剤分散物をAMP−95でpH6になるまで部分的に中和する。これを十分に混合しながら、表10Aの例に従って合成したジメチコーンコポリオールポリマーエマルション(供給時5重量%またはポリマー固形分1.5重量%)をゆっくりと加え、最終的にpH7になるまで中和する。次いで、中和した組成物に防腐剤を加える。各ゲルサンプルについて透明度および濁度を測定する。結果を以下の表に記録している。
Figure 0005558721
(実施例61)
実施例60に記載のレオロジー改変剤以外の成分および手順を用いて、実施例24のポリマー(ポリマー固形分2.0重量%)から毛髪固定祖生物を配合する。比較のために、市販の固定ポリマーであるLuviskol(登録商標)K90ポリマーを同様に配合するが、中和は行わない(ポリマー固形分2.0重量%)。
非常に湿度の高い状態で固定配合物がヘアスタイルを保持する能力を評価する。ヘアスタイルを整え、上に記載したMannequin Head Hair Style Screening Testに従って評価する。2種類のマネキンの頭を試験に使用する。1つはアジア人の毛髪を移植したものであり、もう1つは白人の毛髪を移植したものである。アジア人の毛髪を移植したマネキンの頭の毛髪束を使用し、まっすぐ上に上がった部分とカール部分(curl)を、それぞれ長さ2.5インチおよび4インチでスタイリングする。白人の毛髪を移植したマネキンの頭の毛髪束を使用し、まっすぐ上に上がった部分とカール部分を、それぞれ長さ4インチおよび5インチでスタイリングする。まっすぐ上に上がった部分とカール部分とをスタイリングするのに使用した毛髪束は、アジア人の毛髪を移植したマネキンでは、実験の固定剤および市販の固定剤0.8g/ふさで処理し、白人の毛髪を移植したマネキンでは、実験の固定剤および市販の固定剤0.5g/ふさで処理している。アジア人の毛髪は、マネキンの頭部の単位面積あたり、通常は、多くて密度が高い。その結果、初期のスタイルを維持するのに多くの固定剤を使用する。
乾燥時、両方のマネキン頭部のスタイリングした部分は、触ると硬く、固定されている(図1および1a)。両方のマネキン頭部を湿度室(35℃、95%R.H.)に3時間置く。1時間間隔で、それぞれのマネキン頭部を湿度室から取り出し、スタイリングの保持時間を評価し、写真撮影する(図1/1A〜図4/4A)。図2および図2Aに示した写真から、市販の固定組成物は、高湿条件に1時間置いた後、白人の毛髪およびアジア人の毛髪の両方のカール部分がほどけており、アジア人の毛髪のまっすぐ上に上がった部分は垂れ下がり始めている。図3、3A、4および4Aに示されているように、本発明のポリマーを用いた場合、高湿条件下に2時間および3時間置いた後でも、アジア人の毛髪ではカール部分およびまっすぐ上に上がった部分が保持されており、白人の毛髪ではカール部分が保持されている。同じ放置時間で、市販の固定ポリマー組成物は、カール部分を保持しておらず、まっすぐ上に上がった部分は落ち始めている。
湿度室に3時間放置した後、本発明のポリマーを使用したスタイルは、市販のポリマーを使用した場合よりも、硬く、しっかりと固定されている。このスタイルは、輝きが良好で、滑らかな感触を有していることが観察されている。
(実施例62)
実施例4、21、23、25、30、35および47で得たポリマーを、実施例60の手順に従って、固定組成物に配合する。但し、ゲルの量は表11に示すように異なっている。
比較のために、市販の固定ポリマーであるLuviskol(登録商標)K90 PVPをpH7で同様に配合する。配合後、上述の(HHCR)試験を用いて、高湿でのカール部保持能について、固定組成物を再び評価する。結果を以下の表11に示す。
Figure 0005558721
(実施例63)
実施例35のポリマー(ポリマー固形分3重量%)から、実施例60に概説した手順に従って固定ゲルを調製する。Carbopol(登録商標)Ultrez 21 ポリマーをレオロジー改変剤として使用する。比較のために、市販の固定ポリマーであるLuviset(登録商標)Clear固定ポリマー(ポリマー固形分3重量%)をpH7で同様に配合する。上述のHHSRプロトコルに従って、実験ゲルを調製し、試験し、評価する。結果を以下の表12に示す。報告した剛性保持値(SR%)は、実験の固定剤と比較例のPVP固定ポリマーについて5回繰り返した平均値を表す。
Figure 0005558721
(実施例64)
実施例35のポリマー(ポリマー固形分2重量%)から、実施例60に概説した手順に従って固定ゲルを調製する。Carbopol(登録商標)Ultrez 21 ポリマーをレオロジー改変剤として使用する。比較のために、市販の固定ポリマーであるLuviset(登録商標)Clear固定ポリマー(ポリマー固形分2重量%)およびLuviskol(登録商標)K90 PVP(ポリマー固形分2重量%)をpH7で同様に配合する。上述のHHSRプロトコルに従って、実験ゲルを調製し、試験し、評価する。結果を以下の表13に示す。らせん状カール部保持値(SCR%)は、実験の固定剤と比較例のPVP固定ポリマーについて5回繰り返した平均値を報告したものである。
Figure 0005558721
(実施例65)
本発明のポリマーを含有する毛髪ゲル配合物を、実施例60に記載したとおりに配合する。但し、使用した固定ポリマーの量は、表14に示すように、1〜5重量%(ポリマー固形分)であり、レオロジー改変剤は使用していない。硬く保持する固定性能で知られる市販のポリマーも配合する。アジア人の毛髪束を準備し、処理し(固定組成物0.8g/ふさ)、上述の機械的剛性試験法で、相対湿度50%および90%に放置した後の機械的剛性を評価する。各サンプルについて5回調製し、試験する。5回の平均ピーク力を算出し、記録する。
Figure 0005558721
Figure 0005558721
表14のデータは、本発明の実施形態の固定性ポリマーが、相対湿度50%での機械的剛性値が3〜11.4ニュートンであることを示す(スタイリング性能はわずかに柔らかい保持〜特に硬い保持)。市販の固定ポリマー(例えば、Luviskol(登録商標)およびLuviset(登録商標)Clear固定剤)は、機械剛性値が6.5〜7.8ニュートンであり、スタイリング性能は硬い保持〜特に硬い保持に分類されているが、この値を得るには、ポリマー固形分の濃度が高い(例えば、5重量%)ことが必要である。ポリマー固形分濃度が低い(例えば、2重量%)と、これらの市販のポリマーは、本発明のポリマーよりもピーク力の低下がみられる。
(実施例66)
実施例60に記載されるように、本発明のポリマーを含有する毛髪ゲル配合物を配合する。固定性ポリマーの量(ポリマー固形分の重量%)を表15に示す。硬く保持する固定性能で知られる市販のポリマーも配合する。実験の固定ポリマーおよび市販の固定ポリマーをCarbopol(登録商標)Ultrez 21レオロジー改変剤0.3重量%とともに配合する(配合成分の合計重量に基づく)。これに加え、市販の毛髪固定商品を使用して比較試験を行なう。アジア人の毛髪束を準備し、処理し(固定組成物0.8g/ふさ)、上述の機械的剛性試験法で、相対湿度50%および90%に放置した後の機械的剛性を評価する。各サンプルについて5回調製し、試験する。5回の平均ピーク力を算出し、以下の表に記録する。
Figure 0005558721
Figure 0005558721
本発明のポリマーから得られた機械的剛性値(組成物の合計重量に基づいて、ポリマー固形分2重量%、Carbopol(登録商標)Ultrez 21レオロジー改変剤0.3重量%で測定)は、5.8〜7.7ニュートン(平均曲げピーク力)の範囲である。実験ポリマーは、相対湿度50%ではスタイリング性能が硬い保持〜特に硬い保持である。
本発明のポリマーから得た機械的剛性(組成物の合計重量に基づいて、ポリマー固形分2重量%、Carbopol(登録商標)Ultrez 21レオロジー改変剤0.3重量%で測定)は、5.4〜6.5ニュートン(平均曲げピーク力)の範囲であり、相対湿度90%でもスタイリング性能が長期間継続し、硬い保持〜非常に硬い保持であり、優れた耐湿性を有する。
レオロジー改変剤は、表14の剛性データ(レオロジー改変剤なし)と、表15の剛性データ(レオロジー改変剤あり)とを比較するとわかるように、全ての固定ポリマーについて機械的剛性を高めている。
市販の固定ポリマーは、相対湿度50%で、機械的剛性が3.2〜6.7ニュートン(平均ピーク力)の範囲であり、硬い保持〜特に硬い保持である。しかし、機械的剛性値は、相対湿度90%では顕著に低下し(Noveon製のFixate(登録商標)PLUS、Fixate(登録商標)G 100ポリマー、およびRohm and Haas製Acudyne(登録商標)SCPを除く)、このことは、耐湿性が悪いことを示している。
プロクター・アンド・ギャンブル、ロレアルおよびユニリーバから市販されている仕上げスタイリングゲル製品も、機械的剛性が硬い保持〜特に硬い保持に分類されている(ロレアルのStudio line melting gelを除く)が、これらの市販製品は、ポリマー固形分が2.3重量%を超える量で固定ポリマーおよび他の固定成分を含み、ポリマー固形分が非常に高濃度であり、最適化されたものである。
以下の実施例は、本発明の種々のヘアケア実施形態を配合するための本発明のポリマーの使用を示す。
(実施例67)
この実施例は、実施例4、10、20、28、35および45で合成したポリマーの、表16で示されるカール性を向上させるクリームヘアゲル組成物での使用を示す。
Figure 0005558721
レオロジー改変剤を脱イオン水に均一に分散させ、AMP−95であらかじめ中和しておく。このあらかじめ中和した分散物に、実施例4、10、20、28、35および45のポリマーをゆっくりと加え、十分に混合し、AMP−95でさらに中和する。パートB、C、DおよびEの成分を別個に配合し、パートAの分散物にアルファベット順に加え、混合する。得られたゲル配合物は、不透明な金色の外観を有しており、pHは6.3を超えており、粘度は15,000mPa・sを超えている。
(実施例68)
この実施例は、実施例4、10、20、28、35および45のポリマーを使用した、固形含量の高いサロン用成形ゲル配合物を示す。以下の成分を使用して、成形ゲルを配合する。
Figure 0005558721
脱イオン水を容器に秤量し、均一分散物が得られるまで、混合しながら実験ポリマーをゆっくりと加える。成分3〜8を表に示された数字の順番に、混合しながらゆっくりと加える。均一分散物が得られたら、成分9を用いて配合物のpHを約6.5になるまで中和する。
得られたゲル配合物は、透明な外観を有しており(透明度値(%T)が90%を超えており)、粘度が10,000mP・sを超えている。このゲルは、滑らかな、絹のような感触の優れた流動性を有している。
(実施例69)
この実施例は、実施例4、10、20、28、35および45のポリマーを使用した、透明な固形含量の低いサロン用成形ゲル配合物を示す。以下の成分を使用して、成形ゲルを配合する。
Figure 0005558721
脱イオン水を容器に秤量し、レオロジー改変剤を容器にふりかけて水和させ、混合して均一分散物を得る。均一分散物が得られるまで、混合しながら本発明のポリマーをゆっくりと加える。成分3〜9を表に示された数字の順番に、混合しながらゆっくりと加える。均一分散物が得られたら、成分10を用いて配合物のpHを約6.5になるまで中和する。
得られたゲル配合物を、実施例68の固形含量の高いゲル配合物と主観的に比較すると、同様に透明であるが、粘度が低めであることがわかった。
(実施例70)
実施例4、10、20、28、35および45のポリマーを用いて、「独創的な(funky)」(着色しており、変形しやすい)毛髪ゲルを配合する。この組成物は、本発明のポリマーがエタノール、皮膚軟化剤および質感改変剤とともに配合できることを示す。以下の成分を使用してゲルを配合する。
Figure 0005558721
脱イオン水を適切な容器に秤量し、レオロジー改変剤を脱イオン水に均一に分散させ、この分散物に実施例4、10、20、28、35および45のポリマーを分散させる。パートBの成分を表に示された順序でパートAの分散物に加え、成分8を最後に加える。パートCの成分を別個に配合し、次いでパートAの分散物に攪拌速度を上げながら加える。AMP−95をさらに加え(必要な場合)、最終pH値を約6.5にする。得られたゲル配合物は青色の外観を有しており、粘度値が約28,000mPa・sであり、伸びがよく、糸を引く。
(実施例71)
以下の透明度が高い毛髪ゲルは、本発明のポリマーとレオロジー改変剤とを用い、滑らかで粘度の低いゲルを得る可能性を示す。実施例20、35および45のポリマーを、以下の表に記載されるように配合A、BおよびCに従ってそれぞれ配合する(合計9配合物)。
Figure 0005558721
各配合物を以下のように調製する。レオロジー改変剤を脱イオン水に分散させ、均一な分散物が得られるまで混合する。水性分散物をトリエタノールアミンで部分的に中和する。均一分散物が得られるまで、攪拌しながら成分4〜8をこの数字の順番にゆっくりと加える。トリエタノールをさらに加え、分散物のpHを約6.5に調整すると、滑らかな低粘度のゲルが得られる。全ての配合物は透明であり(T>90%)、粘度は20,000mPa・s未満である。
(実施例72)
実施例20、35および45のポリマーを用いて、毛髪ゲルを配合する。以下の表に記載されるように配合A、BおよびCに従って、各ポリマーを配合する(合計9配合物)と、透明で、粘度が中程度のゲルが得られる。実施例71の配合手順を中粘度のゲルについて繰り返す。
Figure 0005558721
全ての配合物は透明であり(T>90%)、粘度は45,000mPa・s未満である。
(実施例73)
実施例20、35および45のポリマーを用いて、毛髪ゲルを配合する。以下の表に記載されるように配合A、BおよびCに従って、各ポリマーを配合する(合計9配合物)と、ポリマー固形分の重量%を上げることによって、透明で、高粘度のゲルが得られる。実施例71の配合手順を高粘度のゲルについて繰り返す。
Figure 0005558721
全ての配合物は透明であり(T>90%)、粘度は45,000mPa・sより大きい。
(実施例74)
実施例20、35および45のポリマーを用いて、毛髪ゲルを配合する。以下の表に記載されるように配合A、BおよびCに従って、各ポリマーを配合する(合計9配合物)。
Figure 0005558721
各配合物を以下のように調製する。レオロジー改変剤を水に分散させ、均一な分散物が得られるまで混合する。水性分散物をAMP−95で部分的に中和する。攪拌しながら成分4〜10をこの数字の順番にゆっくりと加える。AMP−95をさらに加え、分散物のpHを約6.5に調整すると、滑らかな低粘度のゲルが得られる。
(実施例75)
この配合物は、実施例4、10、20、28、35および45のポリマーと、油と、界面活性剤および乳化剤の混合物とを用い、ワックス配合物を作成する可能性を示す。以下の表に記載される成分を用いて、各ポリマーを配合する。
Figure 0005558721
パートAの成分を攪拌しながら混合し、70℃に加熱する。別個の容器に、パートBの成分を混合し、これも70℃まで加熱する。パートBをパートAに合わせ、混合し、70℃で5分間加熱する。各配合物のpHを約6.5に調整し、半固体ワックスゲルを得る。
(実施例76)
この実施例は、実施例4、10、20、28、35および45のポリマーおよびguerbetエステルを輝き/潤い向上補助剤として用いた、カール性を向上させるクリームヘアゲル配当物を示す。以下の表に記載される成分を用いて、各ポリマーを配合する。
Figure 0005558721
レオロジー改変剤を脱イオン水に均一に分散させる。均一な分散物が得られるまで、成分3〜6を表に示された数字の順番に、混合しながら加える。この分散物のpHを約6.5になるまで中和すると、クリーム状の白色ゲルが得られる。このゲルの粘度は約33,000mPa・sであり、輝く外観を有している。
(実施例77)
実施例IVのポリマーを用いた2種の毛髪スプレー組成物を、以下の表に記載の成分を用いて、水性配合物および含水アルコール(噴射剤に適合性のもの)配合物で調製する。
Figure 0005558721
以下に示す従来の混合技術を用いて毛髪スプレー組成物を調製する。
配合A:5%活性ポリマー溶液400gバッチを、防腐剤0.2%を含有する脱イオン水に分散させ、粘度、透明度および濁度を評価する。
配合B:5%活性ポリマー200gサンプルをエタノールに分散させ、粘度、透明度および濁度を評価する。
水系スプレー配合物および溶媒系スプレー配合物は、両方とも噴霧可能な十分に低い粘度を有している。各配合物は、優れた保持力を有し、良好なスタイリング特性を有する。
(実施例78)
この実施例は、ヘアスタイリングムースを配合するための本発明のポリマーの使用を示す。実施例VI、35および45のポリマーをそれぞれ、以下の表に記載される成分とともに配合し、ヘアスタイリングムース組成物を配合する。
Figure 0005558721
以下のようにポリマーを配合する。攪拌しながらパートAを混合し、表に示された順序でパートBの成分と混合した後、pH6になるまで中和する。AB組成物を適切な加圧容器(内側がポリマーで覆われたアルミニウム缶)に入れ、容器の上部に配置されたムースバルブを閉じる。この缶を減圧し、ヘッドスペースを排気する。次いで、バルブを所定の位置に押し付け、バルブ軸を通して、缶に噴射剤混合物(成分番号10)を入れる。
本発明の別の実施形態では、ジメチコーンコポリオールマクロマーを重合させた繰り返し単位を含有するポリマーを、洗い流すタイプの処理組成物(シャンプー、コンディショニングシャンプー、ツーインワンシャンプー、着色維持シャンプー、毛染め後シャンプーなど)で使用することができる。これらのシャンプーには、シャンプーの洗浄力および/またはコンディショニング力を妥協することなく、毛髪に対するスタイリング性および「身体」への利益が付与されている。「身体」への利益とは、毛根のリフトアップ、毛髪量、コシ、コントロールの増加(すなわち、スタイリング容易性)および扱いやすさ(すなわち、悪い感触なくスタイルを維持すること)が挙げられる。このような身体への特性は、きれいな髪または長い髪、かさのある髪のヒトには特に魅力的である。
界面活性剤の洗浄用配合物、例えば、本発明のポリマーを組み込んだシャンプー(例えば、ツーインワンシャンプー、フケ防止シャンプー、浴室ゲル、ボディーソープなど)は、アニオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤、双性イオン性界面活性剤、両性界面活性剤またはこの混合物混合物;コンディショニングのためのモノクアットおよびポリマークアット;コンディショニングのためのシリコーン;レオロジー改変剤;増粘剤;懸濁剤;防腐剤;香料/香料可溶化剤;着色剤;顔料、中和剤またはpH調整剤;植物性物質;ビタミン;キレート化剤;起泡剤;ビーズ;気泡;マイカ;有機および無機の真珠光沢付与剤;水;粘度低下剤;ヒドロトロピー剤;アルコール;フケ防止活性物質;これらの塩および組み合わせを含むことができる。
(実施例79)
懸濁ビーズを含む別個の透明浴室ゲル組成物を、実施例13、20a、20bおよび20cのポリマーを用いて配合する。成分および量を以下の表に示す。
Figure 0005558721
それぞれの実施例のポリマーを脱イオン水に分散させることによって、各浴室ゲル組成物を配合する。この分散したポリマーに、穏やかに攪拌しながらナトリウムラウレスサルフェート界面活性剤を加える。パートA成分をNaOHでpH6.5になるまで中和する。パートB成分を、表に示された順序で混合しながらパートA混合物に加える。必要な場合、最終組成物のpHを6.5に調整する。粘度、降伏値および濁度および懸濁物安定性について、各浴室ゲル組成物を評価する。以下の表に記載した浴室ゲルの性質から、ゲルは、良好な透明性、レオロジーおよび懸濁物安定性(すなわち、固体粒子を長期間懸濁させておく能力)を示す。
Figure 0005558721
(実施例80)
以下の配合物は、実施例13、20a、20bおよび20cのポリマーを用いた、一時的な着色シャンプーまたは着色維持シャンプーの一例である。このシャンプーは、カチオン性染料を用い、安定な粘性を有し、改良した真珠光沢付与剤の懸濁性および安定性が優れており、レオロジーおよび感覚的な特性が優れた、一時的な毛髪着色組成物である。
Figure 0005558721
パートA成分を合わせ、十分に混合する。別個の容器で、EDTA二ナトリウムを加熱した脱イオン水(約50℃)に溶解させることによって、パートB成分を配合する。穏やかに攪拌しながら、残りのパートB成分(5〜9)を数字の順番どおりに加える。中程度に攪拌しながら、パートBをパートAにゆっくり加える。合わせた混合物のpHを7.0に調整する。別個の容器で、最初に染料(成分11〜13)を脱イオン水(約50℃)に溶解させることによって、パートC成分を合わせる。次いで、染料溶液にジメチコーンコポリオールを加える。穏やかに攪拌しながら、パートABにパートCを合わせる。パートDの成分17をあらかじめ脱イオン水に分散させておき、成分15とともにABC組成物に合わせ、混合する。
(実施例81)
この実施例は、本発明の実施形態のポリマーを利用する、コンディショニングフケ防止シャンプーの配合を示す。本明細書に記載の「酸に戻す」技術によって、組成物を配合する。
Figure 0005558721
実施例13、20a、20bおよび20cのポリマーを脱イオン水に分散させることによって、パートAの成分を合わせる。できるだけ気泡が入り込まないように穏やかに攪拌しながら、界面活性剤(成分3および4)を分散物に加える。次いで、パートAを成分5でpH6.5になるまで中和する。別個の容器でパートB成分を合わせ、45℃まで加熱し、コンディショナー成分7を溶解させやすくする。パートBをパートAに加え、混合する。次いで、パートCの界面活性剤(成分9)をパートABに加え、成分10を用いて酸に戻し、pH5.5に調整する。得られたパートC成分11〜14を数字の順番で、増粘したパートABC組成物に加える。塩化ナトリウム(成分15)を加え、配合物の粘度を調節する。得られたフケ防止コンディショニングシャンプーは安定であり、沈降することなく、不溶性のフケ防止剤、亜鉛ピリチオンを懸濁させることができる。
(実施例82)
表面活性シリコーン部分を含有する本発明のポリマーを、種々の化粧用毛髪配合物(洗い流さないものおよび洗い流すもの)、例えば、ヘアトリートメント、ヘアローション、ヘアトニック、ヘアリンス、ヘアエマルション、ダメージを受けた先端部の処理液、パーマウェーブの等化剤、ホットオイル処理調製物、コンディショナーなどで使用することができる。以下の実施例は、上述のクアテルニウムモノマー化合物、脂肪アルコール乳化剤および皮膚軟化成分を含有するカチオン相溶性クリーム状コンディショナーの配合における、本発明の実施形態のポリマーの使用を示す。組成物の成分を以下の表に示す。
Figure 0005558721
脱イオン水(成分1)を65〜67℃に加熱する。この加熱した水に、残りのパートA成分(2〜4)を加え、十分に混合する。別個の容器で、パートBの成分を混合しながら合わせ、65〜67℃に加熱する。パートBをパートAに合わせ、均一分散物が得られるまで混合する。パートAB分散物を40℃まで冷却する。成分9を加え、混合を続ける。成分10を用いてpHを4.0に調整する。組成物の粘度および外観特性を以下の表に示す。
Figure 0005558721
(実施例83)
この実施例は、実施形態のカチオン性ポリマーおよび以下の表に記載の成分を利用した、コンディショニングフケ防止シャンプーの配合を示す。各ポリマーを別個に配合する。
Figure 0005558721
別個の容器で、攪拌しながらパートAおよびBを配合し、均一混合物を得る。パートAを、混合しながらパートBにゆっくりと合わせる。パートCの成分(5〜14)を数字の順番でパートAB組成物に混合し、均一混合物が得られるまで混合する。成分15を用いて、ABC組成物のpHを4.9〜5.3に調整する。安定なシャンプー組成物が得られる。
(実施例84)
以下の配合物は、コンディショニング洗顔料の一例である。この配合物は、サリチル酸を用いた低pHで安定な水性界面活性剤組成物を示す。それぞれのポリマーを以下の表に列挙した成分を用いて配合する。
Figure 0005558721
混合容器に、パートAの成分(1〜3)を表に示された順序で合わせ、均一に混合する。クエン酸で混合物をあらかじめ中和しておく。パートBの成分を別個の容器で混合し、パートAと合わせる。パートCの成分(8〜15)を示された順序でパートAB混合物に加え、均一な組成物が得られるまで混合する。成分15を用い、パートABC配合物のpHを4.0になるまで調整する。安定な洗顔料が得られる。
(実施例85)
この実施例は、シリコーン、カチオン性物質および植物性物質の混合物を含有する、低pH透明コンディショニングシャンプー配合物の調製を示す。成分および配合手順を以下の表に記載する。
Figure 0005558721
成分2を脱イオン水に加え、均一な分散物が得られるまで混合することによって、パートAを配合する。成分3〜5を分散物に加え、混合する。パートAをパートBにゆっくりと合わせ、混合する。パートCの成分7〜18を示された順番で加え、均一混合物が得られるまで混合する。成分19を用いて、pHを5.0に調整する。安定で均一なシャンプーが得られる。
(実施例86)
この実施例は、実施例13、20a、20b、20cおよび20dのポリマーを用いたボディーローション組成物の配合を示す。組成物の成分を以下の表に記載する。
Figure 0005558721
パートAの成分を示された数字の順番にスズ容器に入れ、中程度に攪拌しながら65〜70℃で20分間加熱する。混合物を60℃まで冷却し、実施例13、20a、20b、20cおよび20dのポリマーを配合物に加える。成分9を用い、pHを約6.8に調整し、配合物を50℃まで冷却する。成分10を混合しながら加え、配合物を40℃まで冷却する。成分11を加え、均一組成物が得られるまで混合する。
(実施例87)
この実施例は、コンディショニング毛髪ゲルの配合における、実施例56〜69のカチオン性ポリマーの使用を示す。成分および調製方法を以下に示す。
Figure 0005558721
混合しながら、均一混合物が得られるまで、成分1を脱イオン水に分散させる。成分2〜6を数字の順番で加え、混合する。混合物のpHを約4.0に調整し、均一ゲルが得られるまで配合物を混合する。ゲル特性を以下の表に記載する。
Figure 0005558721
毛髪束の高湿カール度保持率について、上述の(HHCR)試験によって固定組成物を評価する(9回繰り返し/組成物)。結果を以下の表に示す。
Figure 0005558721
(実施例88)
以下の表に記載の成分を用い、アルカリに戻す配合手順を利用し、透明浴室ゲルを配合する。
Figure 0005558721
実施例56〜59のそれぞれのポリマーを脱イオン水(成分1)に分散させ、均一分散物が得られるまで混合する。成分2および3を混合しながら加える。成分6を分散物に加え、混合する。クエン酸(成分7)を用い、各配合物のpHをpH6.0に調整すると、組成物の粘度が上昇する。各組成物のサンプルについて、粘度特性を試験し、記録する。各組成物のpHを、水酸化ナトリウム(成分8)を用いてアルカリに戻し、粘度特性を再び記録し、この値を以下の表に記載している。
Figure 0005558721
本発明の例示的な実施形態は、
(I)以下のもの:
(a)上の式III、IIIa、IVおよびVIaから選択されるシリコーン含有マクロマーと、必要に応じて、以下のもの
(b)少なくとも1つの非イオン性ビニルモノマー;
(c)少なくとも1つの酸性ビニルモノマー;
(d)少なくとも1つのカチオン性ビニルモノマー;
(e)少なくとも1つの会合性ビニルモノマー;
(f)少なくとも1つの半疎水性ビニルモノマー;
(g)少なくとも1つの架橋モノマー;およびこれらの混合物を含むモノマー混合物と組み合わせたモノマー混合物から重合させて得たポリマーと;
(II)水、界面活性剤、レオロジー改変剤およびその混合物から選択される成分と、
必要に応じて、(III)キレート化剤、コンディショナー、希釈剤、香料、顔料、着色剤、酸化防止剤、保湿剤、皮膚および毛髪のコンディショナー、潤滑剤、防湿剤および皮膚軟化剤、中和剤、乳白剤、医薬活性物質、防腐剤、溶媒、広がり補助剤、日焼け止め剤、界面活性剤、コンディショニングポリマー、ビタミン、粘度調整剤、粘度改変剤、中和剤、pH調整剤および乳化剤から選択される1つ以上の成分とを組み合わせて含む組成物に関する。
本発明の別の例示的な実施形態では、シリコーン含有マクロマーは、式:
Figure 0005558721
およびその異性体によって表され、式中、R’、R、R、R、R、R、R、EO(OE)、PO(OP)、a、b、c、n、x、yおよびzは上に定義されるとおりである。
(実施例89)
洗える整髪ワックスを表43に記載の成分を用いて配合する。
Figure 0005558721
パートAの成分を混合し、75℃まで加熱する。パートBの成分を混合し、70℃〜80℃の温度で、成分が完全に溶解して均一混合物が得られるまで、所定時間加熱する。300〜500rpmで連続的に混合し、温度を70℃〜80℃に維持しながら、パートAをパートBにゆっくりと加える。均一混合物が得られるまで、パートAおよびBの成分を混合する。パートAB混合物を60℃〜70℃の温度まで冷却する。パートCの成分を合わせ、混合物の温度を60℃〜70℃に維持しながら、パートAB混合物に加える。パートDの成分を合わせ、混合しながらパートABC混合物に加え、均一混合物が得られるまで混合する。パートABCD混合物を50℃まで冷却し、パートEの成分を順番に混合物に加える。組成物のpH値は7.4と決定される。混合物を40℃〜45℃の温度まで冷却し、容器に注ぎ、固化させると毛髪ワックス製品が得られる。この製品は、光沢があるオフホワイト色の外観を有している。生成物を24時間放置し、この時点でのBrookfield粘度を40℃、20rpmで7番のスピンドルを用いて測定し、150,000mPa・sであると決定される。
(実施例90)
透明なリンギング毛髪ワックス(ringing hair wax)を表44に記載の成分を用いて配合する。この配合物は、きっちりと固定されるが、成形しやすいヘアスタイルを提供し、べたつく感触がなく、毛髪に適用すると透明の外観を有する。
Figure 0005558721
EDTA二ナトリウムをグリセリンに溶解し、残りのパートAの成分をこの溶液に加える。ゆっくりと攪拌しながら、均一混合物が得られるまで、パートAの混合物を80℃まで加熱する。パートAの混合物を攪拌しながら60℃まで冷却する。パートBをパートAに加え、均一になるまで混合する。パートABの混合物をパートCで中和する。中程度に攪拌しながら、パートDの成分を加え、均一になるまで混合する。ABCD組成物をゆっくりと攪拌し、冷却する。このバッチの温度が40℃〜45℃まで下がったら、広口容器に注ぎ、冷却する。透明のリンギング毛髪ワックス製品を24時間放置し、この時点でのBrookfield粘度を25℃、20rpmで7番のスピンドルを用いて測定し、150,000mPa・sであると決定される。
(実施例91)
色素、マイカおよび/またはグリッターを組み込んだヘアスタイリングバームを、表45に記載の成分から配合する。この配合物は、洗い流しやすく、残分が残りにくく、長時間の保持力を有し、毛髪のべたべたする感触がない。さらに、この配合物が毛髪に適用されると、優れた剛性を示すとともに、今日市販されているワックス状毛髪製品に固有のバリバリした感じはなく、油分も過剰に残らない。
Figure 0005558721
パートAの成分を混合し、約75℃まで加熱する。パートBの成分を混合し、70℃〜80℃の範囲の温度で、成分が完全に溶解して均一混合物が得られるまで、所定時間加熱する。300〜500rpmで連続的に混合し、温度を70℃〜80℃に維持しながら、パートBをパートAにゆっくりと加える。均一混合物が得られるまで、パートAおよびBの成分を混合する。パートAB混合物を60℃〜70℃の温度まで冷却する。パートCの成分を合わせ、混合物の温度を60℃〜70℃に維持しながら、パートAB混合物に加える。パートDの成分を混合しながらパートABC混合物に加え、均一混合物が得られるまで混合する。パートABCD混合物を60℃まで冷却し、パートEの成分およびパートFの成分を混合しながら順番に加え、均一ブレンドを得る。組成物のpH値は7.3と決定される。混合物を40℃〜45℃の温度まで冷却し、容器に注ぎ、固化させると毛髪ワックス製品が得られる。
図1は、白人毛髪マネキンの頭部の写真であり、頭部の半分が、本発明のポリマーを含有する毛髪固定組成物でスタイリングされており、半分が、コントロール固定組成物でスタイリングされている。この写真は、湿度室に入れる前のものである。 図1Aは、アジア人毛髪マネキンの頭部の写真であり、頭部の半分が、本発明のポリマーを含有する毛髪固定組成物でスタイリングされており、半分が、市販の固定組成物でスタイリングされている。この写真は、湿度室に入れる前のものである。 図2は、図1で示した白人毛髪マネキンの頭部を、35℃、相対湿度90%の湿度室に1時間置いた後の写真である。 図2Aは、図1Aで示したアジア人毛髪マネキンの頭部を、35℃、相対湿度90%の湿度室に1時間置いた後の写真である。 図3は、図1で示した白人毛髪マネキンの頭部を、35℃、相対湿度90%の湿度室に2時間置いた後の写真である。 図3Aは、図1Aで示したアジア人毛髪マネキンの頭部を、35℃、相対湿度90%の湿度室に2時間置いた後の写真である。 図4は、図1で示した白人毛髪マネキンの頭部を、35℃、相対湿度90%の湿度室に3時間置いた後の写真である。 図4Aは、図1Aで示したアジア人毛髪マネキンの頭部を、35℃、相対湿度90%の湿度室に3時間置いた後の写真である。 図5は、高湿剛性カール部保持試験(HHSR)で使用する測定装置の写真であり、背後に等間隔の測定目盛がついた毛髪見本取り付けスタンドを示す。

Claims (29)

  1. (A)式IIIおよびIV:
    Figure 0005558721
    から選択される少なくとも1つのジメチコーンコポリオールマクロマーを含むモノマー組成物から重合させたポリマーであって、
    式IIIにおいて、RおよびR’は独立して、水素および環状酸無水物残基を表すが、但し、RおよびR’の両方が、同時に水素を表すことはなく、RおよびR、メチル基を表し、Eは、二価エチレンを表し、Pは、独立して、二価プロピレンを表し、a、bおよびcは独立して、0〜100であり、但し、a、bおよびcが同時に0であることはなく;nは0〜200であり、Eは、Eが結合している酸素原子とともにエチレンオキシド残基(EOまたはOE)を表し、Pは、Pが結合している酸素原子とともにプロピレンオキシド残基(POまたはOP)を表し、ここで、EO残基およびPO残基は、ランダム、非ランダムおよびブロック状の状態で配置していてもよく;
    式IVにおいて、R’は、環状酸無水物残基であり、RおよびR、E、P、a、bおよびcは上に定義されるとおりであり、Rは、C〜C30アルキル、C〜C20ハロ置換アルキル、C〜Cシクロアルキル、C〜C14アリールおよびC〜C20アルケニルから選択されるを表し、Rは、C〜C30アルキル、C〜C14アリールおよびC〜C20アルケニルから選択されるを表し、xは、0〜200であり、yは、1〜200であり、zは、y以下であり;
    式IIIおよびIVの該環状酸無水物残基は、式:
    Figure 0005558721
    で表されるポリマー;
    (B)少なくとも1つの溶媒または希釈剤;
    を含む組成物。
  2. (C)界面活性剤、レオロジー改変剤、粘度調整剤、皮膚軟化剤、保湿剤、潤滑剤、乳化剤、コンディショナー、構造化剤、固定剤、乳白剤、広がり補助剤、酸化防止剤、日焼け止め剤、制汗剤、医薬活性物質、ビタミン、防腐剤、抗菌薬、抗真菌薬、植物抽出物、フケ防止剤、研磨剤、キレート化剤、pH調整剤、中和剤、香料、顔料、着色剤、真珠光沢付与剤、噴射剤、酸化剤、静電防止剤およびこれらの組み合わせから選択される1つ以上の成分をさらにを含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記モノマー組成物が、
    (a)少なくとも1つの非イオン性ビニルモノマー;
    (b)少なくとも1つの酸性ビニルモノマー;
    (c)少なくとも1つのカチオン性ビニルモノマー;
    (d)少なくとも1つの会合性ビニルモノマー;
    (e)少なくとも1つの半疎水性ビニルモノマー;
    (f)少なくとも1つの架橋モノマー;およびこれらの混合物
    から選択される少なくとも1つのモノマーをさらに含む、請求項1または2に記載の組成物。
  4. 前記非イオン性ビニルモノマーが、式:
    Figure 0005558721
    で表される少なくとも1つのモノマーから選択され、
    式中、Xは、Hまたはメチルであり;Zは、−C(O)OR、−C(O)NH、−C(O)NHR、−C(O)N(R、−C、−COR、−CCl、−C11、−C(R)(R)(R)、−CN、−NHC(O)CH、−NHC(O)H、N−(2−ピロリドニル)、N−カプロラクタミル、−C(O)NHC(CH、−C(O)NHCHCH−N−エチレン尿素、−Si(R、−C(O)O(CHSi(R、−C(O)NH(CHSi(Rまたは−(CHSi(Rであり;xは、1〜6の範囲の整数であり;Rは独立して、直鎖および分枝鎖のC〜C18アルキルであり;Rは独立して、直鎖および分枝鎖のC〜C30アルキル、ヒドロキシ置換されたC〜C30アルキルおよびハロゲン置換されたC〜C30アルキルを表す;
    請求項3に記載の組成物。
  5. 前記酸性ビニルモノマーが、カルボン酸基およびその塩、スルホン酸基およびその塩、ならびにホスホン酸基およびその塩から選択される少なくとも1つの酸性基を含有する、請求項3に記載の組成物。
  6. 前記酸性ビニルモノマーが、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、アコニット酸、マレイン酸またはフマル酸またはイタコン酸またはアコニット酸のC〜C18アルキルモノエステル、ジカルボン酸の無水物、ビニルスルホン酸、2−スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルオキシベンゼンスルホン酸、ビニルホスホン酸、アリルホスホン酸、3−アクリルアミドプロピルホスホン酸;およびその塩;およびその混合物から選択される、請求項5に記載の組成物。
  7. 前記カチオン性ビニルモノマーが、モノ−(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル(メタ)アクリレート、ジ−(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル(メタ)アクリレート、モノ−(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル(メタ)アクリルアミド、ジ−(C〜C)アルキルアミノ(C〜C)アルキル(メタ)アクリルアミド、窒素含有複素環式(メタ)アクリルアミド、窒素含有複素環式(メタ)アクリレート;およびその塩;およびその混合物から選択される、請求項3に記載の組成物。
  8. 前記カチオン性ビニルモノマーが、2−(N,N−ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、4−(N,N−ジメチルアミノ)ブチル(メタ)アクリレート、(N,N−ジメチルアミノ)−t−ブチル(メタ)アクリレート、2−tert−ブチルアミノ)エチルメタクリレート、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、3−(N,N−ジエチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、2−N,N−ジメチルアミノ)ネオペンチルアクリレート、4−N,N−ジエチルアミノ)ブチル(メタ)アクリレート、2−(N,N−ジプロピルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、3−N,N−ジプロピルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、4−N,N−ジプロピルアミノ)ブチル(メタ)アクリレート、3−(N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリレート、2−(4−モルホリニル)エチルメタクリレート、2−(4−モルホリニル)エチルアクリレート、N’−(2−N,N−ジメチルアミノ)エチルメタクリルアミド、2−N,N−ジメチルアミノ)プロピルメタクリルアミド、N’−3−N,N−ジメチルアミノ)プロピル(メタ)アクリルアミド、N−(2−ピリジル)アクリルアミド、N−2−イミダゾイル)(メタ)アクリルアミド、N−(4−モルホリニル)(メタ)アクリルアミド、N−4−モルホリニル)アクリルアミド、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニル−2−メチルイミダゾール、N−ビニルイミダゾール、N−ビニル−4−メチルイミダゾールおよびN−ビニルオキサゾリドン;およびその塩;およびその混合物から選択される、請求項3に記載の組成物。
  9. 前記カチオン性ビニルモノマーが、3−トリメチルアンモニウムプロピルメタクリルアミドクロリド、3−トリメチルアンモニウムプロピルアクリルアミドクロリド、C〜C30アルキルサルフェートで四級化したN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、塩化メチルで四級化したN,N−ジメチルアミノエチルメタクリレート、四級化ビニルイミダゾール、メタクリロイルエチルベタインおよびメタクリロイルN−オキシドから選択される、請求項3に記載の組成物。
  10. 前記会合性ビニルモノマーが、式:
    Figure 0005558721
    によって表される少なくとも1つのモノマーから選択され、
    式中、各Rは独立して、H、C〜C30アルキル、−C(O)OHまたは−C(O)OR10であり;R10は、C〜C30アルキルであり;Aは、−CHC(O)O−、−C(O)O−、−O−、−CHO−、−NHC(O)NH−、−C(O)NH−、−Ar−(CE−NHC(O)O−、−Ar−(CE−NHC(O)NH−または−CHCHNHC(O)−であり;Arは、二価アリールであり;Eは、Hまたはメチルであり;zは、0または1であり;kは、0〜30の範囲の整数であり、mは、0または1であるが、但し、kが0である場合、mが0であり、およびkが1〜30の範囲である場合、mは1であり;(R11−O)は、オキシアルキレン単位のポリオキシアルキレン部分を表し、R11は、C、C、Cまたはこれらの混合物であり、nは、5〜250の範囲の整数であり;Yは、−R11O−、−R11NH−、−C(O)−、−C(O)NH−、−R11NHC(O)NH−または−C(O)NHC(O)−であり;R12は、C〜C40直鎖アルキル、C〜C40分枝鎖アルキル、C〜C40炭素環式アルキル、C〜C40アルキル置換されたフェニル、およびアリール置換されたC〜C40アルキルら選択される置換アルキルまたは置換されていないアルキルであ
    請求項3に記載の組成物。
  11. 11およびR12が、ヒドロキシル、アルコキシルおよびハロゲンから選択される1つ以上の置換基を含む、請求項10に記載の組成物。
  12. 前記会合性ビニルモノマーが、セチルポリエトキシル化メタクリレート、セテアリルポリエトキシル化メタクリレート、ステアリルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、アラキジルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、ベヘニルポリエトキシル化メタクリレート、ラウリルポリエトキシル化メタクリレート、セロチルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、モンタニルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、メリシルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、ラクセリルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、トリスチリルフェノールポリエトキシル化メタクリレート、水素化ヒマシ油ポリエトキシル化メタクリレート、キャノーラポリエトキシル化(メタ)アクリレートおよびコレステロールポリエトキシル化メタクリレートから選択され、該モノマーのポリエトキシル化部分が、5個〜100個のエチレンオキシド繰り返し単位を含有する、請求項3に記載の組成物。
  13. 前記半疎水性ビニルモノマーが、式:
    Figure 0005558721
    で表される少なくとも1つのモノマーから選択され、
    式中、Rは独立して、H、C〜C30アルキル、−C(O)OHまたは−C(O)OR10であり;R10は、C〜C30アルキルであり;Aは、−CHC(O)O−、−C(O)O−、−O−、−CHO−、−NHC(O)NH−、−C(O)NH−、−Ar−(CE−NHC(O)O−、−Ar−(CE−NHC(O)NH−または−CHCHNHC(O)−であり;Arは、二価アリールであり;Eは、Hまたはメチルであり;zは、0または1であり;kは、0〜30の範囲の整数であり、mは、0または1であるが、但し、kが0である場合、mが0であり、およびkが1〜30の範囲である場合、mは1であり;(R11−O)は、オキシアルキレン単位のポリオキシアルキレン部分を表し、R11は、C、C、Cまたはこれらの混合物であり、nは、5〜250の範囲の整数であり;Dは、C〜C30の不飽和アルキルまたはカルボキシ置換されたC〜C30の不飽和アルキルであり;R13は、HまたはC〜Cアルキルである;
    請求項3に記載の組成物。
  14. 11は、ヒドロキシル、アルコキシルおよびハロゲンから選択される1つ以上の置換基を含む、請求項13に記載の組成物。
  15. 前記半疎水性ビニルモノマーが、式:
    Figure 0005558721
    で表される少なくとも1つのモノマーから選択され、
    式中、aは、2、3または4の整数であり;bは、1〜10の範囲の整数であり;cは、5〜50の範囲の整数であり;dは、1〜10の範囲の整数であり;eは、5〜50の範囲の整数である;
    請求項13または14に記載の組成物。
  16. 前記モノマー組成物が、合計モノマー重量に基づいて、架橋モノマーを0〜5重量%含む、請求項1に記載の組成物。
  17. 前記モノマー組成物が、合計モノマー重量に基づいて、連鎖移動剤を少なくとも0.01重量%含む、請求項1に記載の組成物。
  18. 前記組成物が、構造化剤、保湿剤、皮膚軟化剤、固定剤、界面活性剤、レオロジー改変剤、中和剤、コンディショナーおよびこれらの組み合わせから選択される成分を含む、請求項1に記載の組成物。
  19. 前記組成物が、補助溶媒、噴射剤およびこれらの組み合わせから選択される成分をさらに含む、請求項18に記載の組成物。
  20. 前記組成物が、クリーム、ポマード、ゲル、ペースト、軟膏、スプレー、ローション、スプリッツまたはムースの形態である、請求項19に記載の組成物。
  21. (A)
    (i)式IIIおよびIV:
    Figure 0005558721
    から選択される少なくとも1つのジメチコーンコポリオールマクロマーであって、
    式IIIにおいて、RおよびR’は独立して、水素および環状酸無水物残基を表すが、但し、RおよびR’の両方が、同時に水素を表すことはなく、RおよびR、メチル基を表し、Eは、二価エチレンを表し、Pは独立して、二価プロピレンを表し、a、bおよびcは独立して、0〜100であり、但し、a、bおよびcが同時に0であることはなく;nは、0〜200であり、Eは、Eが結合している酸素原子とともにエチレンオキシド残基(EOまたはOE)を表し、Pは、Pが結合している酸素原子とともにプロピレンオキシド残基(POまたはOP)を表し、ここで、EO残基およびPO残基は、ランダム、非ランダムおよびブロック状の状態で配置していてもよく;
    式IVにおいて、R’は、環状酸無水物残基であり、RおよびR、E、P、a、bおよびcは上に定義されるとおりであり、Rは、C〜C30アルキル、C〜C20ハロ置換アルキル、C〜Cシクロアルキル、C〜C14アリールおよびC〜C20アルケニルから選択されるを表し、Rは、C〜C30アルキル、C〜C14アリールおよびC〜C20アルケニルから選択されるを表し、xは、0〜200であり、yは、1〜200であり、zは、y以下であり;
    式IIIおよびIVの該環状酸無水物残基は式:
    Figure 0005558721
    によって表される、
    ジメチコーンコポリオールマクロマー;
    (ii)少なくとも1つ酸性ビニルモノマー;
    (iii)少なくとも1つの非イオン性ビニルモノマー;
    (iv)少なくとも1つの会合性ビニルモノマー;
    を含むモノマー組成物から重合させたポリマー:
    (B)少なくとも1つの溶媒または希釈剤;
    (C)構造化剤、レオロジー改変剤、コンディショナー、界面活性剤、皮膚軟化剤、保湿剤、中和剤、pH調整剤、キレート化剤、補助固定剤、防腐剤、香料、真珠光沢付与剤およびこれらの組み合わせから選択される少なくとも1つの成分;
    を含むヘアケア組成物。
  22. 少なくとも1つの架橋モノマーをさらに含む、請求項21に記載のヘアケア組成物。
  23. 前記構造化剤が、少なくとも1つのワックス、少なくとも1つの脂肪アルコールおよびそのエステル、少なくとも1つの脂肪酸およびそのエステル、ペトロラタムならびにこれらの組み合わせから選択される、請求項21または22に記載のヘアケア組成物。
  24. 前記組成物が、クリーム、ゲル、ポマード、ペースト、ムース、スプレーまたはスプリッツの形態である、請求項21に記載のヘアケア組成物。
  25. 前記酸性ビニルモノマーが、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、シトラコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、アコニット酸、マレイン酸またはフマル酸またはイタコン酸またはアコニット酸のC〜C18アルキルモノエステル、ジカルボン酸の無水物、ビニルスルホン酸、2−スルホエチルメタクリレート、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アリルオキシベンゼンスルホン酸、ビニルホスホン酸、アリルホスホン酸、3−アクリルアミドプロピルホスホン酸;およびその塩;およびその混合物から選択される、請求項21に記載のヘアケア組成物。
  26. 前記非イオン性ビニルモノマーが、C〜C30アルキル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,3,5−トリメチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、C〜C30アルキル(メタ)アクリルアミド、スチレン、ビニルトルエンブチルスチレン、イソプロピルスチレン、p−クロロスチレン、酢酸ビニル、ブタン酸ビニル、ビニルカプロレート、ピバル酸ビニル、ネオデカン酸ビニル、メタクリロニトリル、アクリロニトリル、トリメチルビニルシラン、ジメチルエチルビニルシラン、アリルジメチルフェニルシラン、アリルトリメチルシラン、3−アクリルアミドプロピルトリメチルシラン、3−トリメチルシリルプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(2−HEA)、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、グリセロールモノ(メタ)アクリレート;トリス(ヒドロキシメチル)エタンモノ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールモノ(メタ)アクリレート、N−ヒドロキシメチル(メタ)アクリルアミド、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド、t−オクチル(メタ)アクリルアミド、N−(2,3−ジヒドロキシプロピル)アクリルアミド、t−ブチル(メタ)アクリルアミド、N−ビニルカプロラクタム、N−ビニルピロリドン、メタクリルアミドエチル−N−エチレン尿素、メトキシエチル(メタ)アクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート;およびその混合物から選択される、請求項21に記載のヘアケア組成物。
  27. 前記会合性ビニルモノマーが、式:
    Figure 0005558721
    で表される少なくとも1つのモノマーから選択され、
    式中、各Rは独立して、H、C〜C30アルキル、−C(O)OHまたは−C(O)OR10であり;R10は、C〜C30アルキルであり;Aは、−CHC(O)O−、−C(O)O−、−O−、−CHO−、−NHC(O)NH−、−C(O)NH−、−Ar−(CE−NHC(O)O−、−Ar−(CE−NHC(O)NH−または−CHCHNHC(O)−であり;Arは、二価アリールであり;Eは、Hまたはメチルであり;zは、0または1であり;kは、0〜30の範囲の整数であり、mは、0または1であるが、但し、kが0である場合、mが0であり、およびkが1〜30の範囲である場合、mは1であり;(R11−O)は、オキシアルキレン単位のポリオキシアルキレン部分を表し、R11は、C、C、Cまたはこれらの混合物であり、nは、5〜250の範囲の整数であり;Yは、−R11O−、−R11NH−、−C(O)−、−C(O)NH−、−R11NHC(O)NH−または−C(O)NHC(O)−であり;R12は、C〜C40直鎖アルキル、C〜C40分枝鎖アルキル、C〜C40炭素環式アルキル、C〜C40アルキル置換されたフェニル、およびアリール置換されたC〜C40アルキルら選択される置換アルキルまたは置換されていないアルキルであ
    請求項21に記載のヘアケア組成物。
  28. 11およびR12は、ヒドロキシル、アルコキシルおよびハロゲンから選択される1つ以上の置換基を含む、請求項27に記載の組成物。
  29. 前記会合性ビニルモノマーが、セチルポリエトキシル化メタクリレート、セテアリルポリエトキシル化メタクリレート、ステアリルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、アラキジルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、ベヘニルポリエトキシル化メタクリレート、ラウリルポリエトキシル化メタクリレート、セロチルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、モンタニルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、メリシルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、ラクセリルポリエトキシル化(メタ)アクリレート、トリスチリルフェノールポリエトキシル化メタクリレート、水素化ヒマシ油ポリエトキシル化メタクリレート、キャノーラポリエトキシル化(メタ)アクリレートおよびコレステロールポリエトキシル化メタクリレートから選択され、該モノマーのポリエトキシル化部分は、5個〜100個のエチレンオキシド繰り返し単位を含有する、請求項27または28に記載の組成物。
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