KR20100127792A - 헤어 스타일링 조성물 - Google Patents

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KR20100127792A
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세바스티안 되르
스테픈 호팍커
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바이엘 머티리얼사이언스 아게
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Abstract

본 발명은 특수 폴리우레탄을 함유하는 헤어 스타일링 조성물, 및 상기 언급된 폴리우레탄의 헤어 스타일링 조성물을 제조하기 위한 용도에 관한 것이다.

Description

헤어 스타일링 조성물 {HAIR STYLING COMPOSITION}
본 발명은 특수 폴리우레탄을 포함하는, 모발 세팅 조성물, 및 상기 폴리우레탄의 모발 세팅 조성물의 제조를 위한 용도에 관한 것이다.
다양한 헤어 스타일을 형태화 및 안정화하기 위해, 모발 세팅 조성물로 알려진 제품들이 사용된다. 모발 세팅 조성물은 대부분은 세팅 무스 또는 헤어스프레이의 형태이다. 세팅 무스 및 헤어스프레이는 그 조성에서는 약간만 다를 뿐이나, 그 응용에서는 상이하다. 세팅 무스는 헤어 스타일을 만들기 위한 보조제로서 모발을 적시도록 적용된다. 그와 반대로, 헤어스프레이는 건조한 이미-스타일링된 모발에 그 헤어 스타일을 고정시키기 위해 분무된다. 헤어스프레이와 세팅 무스 외에, 모발 세팅 겔도 공급된다.
헤어스프레이 및 세팅 무스의 경우, 헤어 스타일을 고정 또는 형태화하기 위한 조성물은 통상적으로, 막-형성의 천연 또는 합성 중합체의 알코올성 또는 알코올성-수용액으로 이루어진, 에어로솔 용기, 짜내는 병 또는 펌프, 분무 또는 기포화 장치로부터 분무될 수 있는 제제의 형태이다. 이들 중합체는 비이온성, 양이온성, 양쪽성 또는 음이온성 중합체의 군에서 선택될 수 있다. 헤어 세팅 겔의 경우, 전술한 제제는 통상의 증점제를 이용하여 허용되는 점도로 조절된다.
화장료 제품의 조제 도중, 예를 들면 도료의 경우에서, 휘발성 유기 화합물(VOC)의 대기 방출을 조절하기 위한 환경적 규제의 면에서와 같은 기술적 응용의 경우와 마찬가지로, 분사제의 비율은 감소되어야 함이 고려되어야 한다. 본 특허 출원의 맥락에서, VOC는 쉽게 증발되고/되거나 (휘발성) 심지어 낮은 온도(예, 실온 (23℃))에서 기체의 형태인 유기, 즉 탄소-함유 물질을 의미하는 것으로 이해된다. 본 발명에 따르면, VOC는 특히 -90 내지 300℃ 범위의 비점을 갖는 유기 물질, 특히 휘발성 탄화수소(예, 프로판, 부탄, 이소부탄, 펜탄 등), 휘발성 에테르, 예컨대 디메틸 에테르, 휘발성 알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 및 n-프로판올 및 휘발성 아민을 포함한다. 특히, 아민 및 알코올 등의 유기 용매를 통한 VOC의 비율은 예를 들면 알코올을 물로 대체함으로써, 화장 조성물에서 감소되어야 한다.
선행 기술에 사용되는 막-형성 중합체는 바람직하게는 아크릴레이트를 기재로 하는 음이온성 또는 양쪽성 중합체이다. 저-VOC 모발 세팅 제제에서 통상의 아크릴레이트를 사용하는 것은 당업자에게 알려진 바와 같이, 침강, 분리 등과 같은 저-VOC 조성물의 안정성에 문제를 유발한다.
또한, 통상의 막-형성 중합체는, 모발이 비나 땀과 접촉할 때, 및/또는 습기와 접촉 시 또는 예를 들면 목욕 도중과 같이 높은 대기 습도의 영향 아래에서, 낮은 내습성 및/또는 내수성을 나타낸다.
모발 세팅 조성물에 폴리우레탄을 사용하는 것이 공지되어 있다. EP 1049446 A는 특정의 폴리우레탄을 모발 관리 에어로솔 조성물에 사용하는 것을 기재하고 있는데, 여기에서 에어로솔 조성물의 밸브, 구멍 및 또한 초기 분출량이 정의되어 있다. 유사하게, EP 1049443 A는 모발 관리 에어로솔 제제에서 특정 폴리우레탄의 사용을 기재하고 있는데, 여기에서 상기 제제는 0.1 내지 20％의 중축합물 또는 폴리우레탄 및/또는 폴리우레아, 7.5 내지 70％의 유기 용매, 15 내지 85％의 분사제 및/또는 0.01 내지 20％의 적어도 1종의 폴리올로 이루어진다. 상기 인용된 특허에서, 모발 에어로솔의 분무적성이 선행 기술에 비하여 향상되었음이 밝혀졌다.
EP 1652509 A는 400 000 내지 5 000 000 g/mol 사이의 분자량을 갖는 적어도 1종의 폴리우레탄 및 적어도 1종의 증점제를 포함하는 겔을 기재하고 있다. 내수성을 개선하기 위해, 출원인은 선행 기술의 중합체에 비하여 높은 분자량을 갖는 폴리우레탄의 사용을 제안하고 있다. 이 발명에 기재된, 높은 분자량을 갖는 폴리우레탄을 사용하는 장점은 기대할 만하였다. 그러나, 그러한 중합체를 헤어스프레이 및 세팅 무스에 사용하는 것은 높은 분자량에 의해 제한된다. 당업자는 과도하게 높은 분자량을 갖는 막 형성제를 사용하는 것이 제제의 분무적성을 해친다는 것을 알고 있다.
모발 세팅 조성물을 위한 폴리우레탄은 다음 특허에도 기재되어 있다: EP 0751162, EP 0637600, FR 2743297, WO 9403510 및 EP 0619111. WO 94/03510, EP 0619111 및 EP 637600은 산 또는 염 기를 함유하는 적어도 1종의 디올, 특히 디메틸올프로판산 또는 N-메틸디에탄올아민의 폴리우레탄을 기재하고 있다. EP 0751162 및 FR 2743297은 적어도 1종의 폴리실록산 블럭(FR 2743297), 또는 폴리실록산 그래프트 분지를 함유하는 적어도 1종의 폴리우레탄 및/또는 폴리우레아 블럭(EP0751162)으로 이루어진 순차적 폴리우레탄 및/또는 폴리우레아 중축합물을 기재하고 있으며, 여기에서 상기 폴리우레탄 블럭은 산 또는 염 기를 함유하는 적어도 1종의 디올, 특히 디메틸올프로판산으로 이루어져 있다.
EP 1457196 A는 물, 적어도 1종의 유기 용매, 적어도 1종의 폴리우레탄 및 적어도 1종의 디메틸 에테르(DME)의 분사제 및 적어도 1종의 C3-4 탄화수소로 이루어져 있는 에어로솔용 모발 관리 조성물을 기재하고 있다. 바람직한 폴리우레탄은 카르복실산 또는 설폰산 기를 함유하는 2가의 C2-C10 기, 바람직하게는 디메틸올프로판산으로 이루어진다. 루비셋 (Luviset) PUR (INCI 명: 폴리우레탄-1) 및 루비셋 Si PUR A (INCI 명: 폴리우레탄-6 = 디메틸올프로판산, 이소포론 디이소시아네이트, 네오펜틸 글리콜, 폴리에스테르디올 및 실리콘 디아민의 공중합체)가 모발 세팅 스프레이의 감각적 성질을 개선하기 위해 사용된다.
EP 1457196과 유사하게, EP 789550은 10 내지 60 중량％의 DME, 39.9 내지 89.9％의 물, 0.1 내지 15 중량％의 폴리우레탄 및 0 내지 5 중량％의 1 내지 4 개의 탄화수소 원자를 갖는 알코올을 포함하는 조성물을 기재하고 있다. 사용되는 폴리우레탄은 EP 1457196 A의 것과 유사한 구조를 갖는다.
DE 19541326 A는
a) 말단 이소시아네이트 기를 갖는 수용성 또는 수분산성 우레탄 예비중합체 및
b) 적어도 하나의 이온생성 또는 이온성 기를 갖는 적어도 1종의 1차 또는 2차 아민, 및 이들의 염으로 된 수용성 또는 수분산성 폴리우레탄을 기재하고 있다.
폴리우레탄 예비중합체는 중합체 사슬에 결합된 이온생성 또는 이온성 기를 갖는 말단 이소시아네이트 기를 갖는 수용성 또는 수분산성 폴리우레탄이다. 이온생성 또는 이온성 기는 카르복실산 기 및/또는 설폰산 기 및/또는 질소-함유 기, 특히 디메틸올프로판 산을 포함할 수 있다. 이는 우레탄 예비중합체의 비교적 높은 친수성을 초래한다.
1차 또는 2차 아민은 우레탄 예비중합체의 말단 이소시아네이트 기와 반응하고, 우레아 기에 의해 폴리우레탄에 결합된다. 아민은 특히 바람직하게는 타우린, N-(1,1-디메틸-2-히드록시에틸)-3-아미노-2-히드록시프로판 설폰산 또는 4-아미노벤젠 설폰산이다. 상기 폴리우레탄을 화장료, 특히 모발 세팅 조성물에서 보조제로 사용하는 것이 언급되어 있다. 선행 기술의 다른 폴리우레탄 중합체에 비하여, 상기 폴리우레탄은 가발 모델에 대한 실험에서 더 쉽게 씻겨나간다.
그러나, 상기 인용된 특허는 습기나 물에 대한 내성과 같은 막 형성제의 중요한 성질을 언급하고 있지 않다. 선행 기술의 폴리우레탄은 2-2-히드록시메틸-치환된 카르복실산, 바람직하게는 디메틸올프로판산을 사용함으로써 특히 친수성이다. 주쇄의 카르복실 기를 아민이나 알칼리로 중화시킴으로써, 폴리우레탄을 낮은 VOC를 갖는 제제 내에 도입하는 것이 가능해진다. 더 많은 카르복실레이트 기가 존재할수록, 중합체는 더 친수성이며, 따라서 그것이 높은 비율의 물을 포함하는 용매 계에 더 잘 용해된다. 전술한 폴리우레탄을 이용하여 낮은 함량의 VOC를 갖는 제제가 가능하지만, 특히 높은 습도에서의 컬 고정과 같은 중요한 성질을 상실한다. 이는 중합체 사슬에서 산 기의 많은 수가 헤어 스타일의 붕괴를 촉진하기 때문이다.
또한, 폴리우레탄을 기재로 하는 현재 공지된 수성 계에서, 용매 외에, 중화제로 사용되는 휘발성 아민이 종종 존재하기도 한다. 독물학의 관점에서, 이들 아민은 신체에 밀접한 적용 등에는 결정적일 수 있다.
선행 기술에 따르는 계의 추가의 단점은 원하는 효과를 수득하기 위해 첨가되어야 하는 상응하는 막 형성제의 막대한 양이다. 이는 제제를 만들 때의 자유를 제한하고, 더욱이 증가된 비용을 초래할 수 있다.
그러므로 본 발명의 목적은 폴리우레탄의 낮은 사용 농도에서도 매우 높은 내습성을 가지며 매우 양호한 컬 고정을 초래하는 저-VOC 모발 세팅 조성물을 제공하는 것이다.
즉 본 발명은 특히, 선행 기술의 모발 세팅 제제에 비하여, 높은 습도 및 폴리우레탄의 낮은 사용 농도에서도 우수한 컬 고정을 갖는 저-VOC 모발 세팅 제제를 제공한다.
수불용성, 비-수분산성의 이소시아네이트-관능성 예비중합체로부터 제조된, 특수 폴리우레탄, 특히 그를 포함하는 폴리우레탄 수성 분산액이 상기 목적을 달성하는데 특히 적합함이 놀랍게도 발견되었다.
따라서 본 발명은 1종 이상의 수불용성, 비-수분산성 이소시아네이트-관능성 폴리우레탄 예비중합체 A)와 1종 이상의 아미노-관능성 화합물 B)를 반응시켜 수득될 수 있는 적어도 1종의 폴리우레탄을 포함하는 모발 세팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 맥락에서, "수불용성, 비-수분산성 폴리우레탄 예비중합체"라는 용어는 특히, 본 발명에 따라 사용되는 예비중합체의 23℃ 물에서의 용해도가 10 g/l 미만, 더욱 바람직하게는 5 g/l 미만이고, 상기 예비중합체가 물, 특히 23℃의 탈이온수에서 침강-안정한 분산액을 생성하지 않음을 의미한다. 달리 말하면, 상기 예비중합체는 그를 물에 분산시키려는 어떠한 시도에도 침강한다.
바람직하게는, 본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄 예비중합체 A)는 말단 이소시아네이트 기를 가지며, 즉, 이소시아네이트 기가 예비중합체의 사슬 말단에 존재한다. 특히 바람직하게는 예비중합체의 모든 사슬 말단이 이소시아네이트 기를 갖는다.
더 나아가서, 본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄 예비중합체 A)는 본질적으로 이온성 기도 이온생성 (이온성 기를 형성할 수 있는) 기도 갖지 않으며, 즉 이온성 및 이온생성 기의 함량은 적절하게는 폴리우레탄 예비중합체 A) 100 g 당 15 밀리당량 미만, 바람직하게는 5 밀리당량 미만, 특히 바람직하게는 1 밀리당량 미만, 매우 특히 바람직하게는 폴리우레탄 예비중합체 A) 100 g 당 0.1 밀리당량 미만이다.
아미노-관능성 화합물 B)는 1차 및/또는 2차 아민 및/또는 디아민에서 바람직하게 선택된다. 특히, 아미노-관능성 화합물 B)는 적어도 1종의 디아민을 포함한다. 아미노-관능성 화합물 B)는 바람직하게는, 이온성 또는 이온생성 기를 갖는 아미노-관능성 화합물 B2), 및 이온성 또는 이온생성 기를 갖지 않는 아미노-관능성 화합물 B1)에서 선택된다.
본 발명의 특히 바람직한 실시양태에서, 아미노-관능성 화합물 B)는 이온성 및/또는 이온생성 (이온-형성) 기를 갖는 적어도 1종의 아미노-관능성 화합물 B2)를 포함한다. 사용되는 이온성 및/또는 이온생성 기는 특히 바람직하게는 설포네이트 또는 설폰산 기, 더욱 바람직하게는 소듐 설포네이트 기이다.
본 발명의 다른 바람직한 실시양태에서, 아미노-관능성 화합물 B)는 이온성 및/또는 이온생성 기를 갖는 아미노-관능성 화합물 B2), 및 또한 이온성 또는 이온생성 기를 갖지 않는 아미노-관능성 화합물 B1)을 모두 포함한다.
따라서, 본 발명의 맥락에서 폴리우레탄은 적어도 2개, 바람직하게는 적어도 3개의, 우레탄 기를 함유하는 반복 단위를 갖는 중합체성 화합물이다:
Figure pct00001
.
본 발명에 따르면, 제조의 결과, 특히 이소시아네이트-말단 예비중합체 A)와 아미노-관능성 화합물 B)의 반응에 의해 형성되는, 우레아 기를 함유하는 반복 단위를 또한 갖는 폴리우레탄도 포함된다:
Figure pct00002
.
본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물은 특히, 폴리우레탄이 분산된 형태로, 즉 본질적으로 용해된 형태가 아닌 채로 존재하는, 수분-함유, 즉, 수성의 조성물이다. 필요하다면 존재할 수 있는 예를 들면 용매 등 임의의 다른 액체 매질 외에, 물은 일반적으로 본 발명에 따르는 화장 조성물에서 액체 분산 매질의 총량을 기준으로, 분산 매질의 주성분(> 50 중량％)을 형성하고, 일부 경우에는 또한 유일의 액체 분산 매질을 형성한다.
본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물은 바람직하게는 상기 모발 세팅 조성물을 기준으로 80 중량％ 미만, 더욱 바람직하게는 55 중량％ 미만, 더 더욱 바람직하게는 40 중량％ 미만의 휘발성 유기 화합물(VOC) 함량을 갖는다.
본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물의 제조를 위해 사용되는 폴리우레탄 수성 분산액은 바람직하게는 상기 폴리우레탄 수성 분산액을 기준으로 10 중량％ 미만, 더욱 바람직하게는 3 중량％ 미만, 더 더욱 바람직하게는 1 중량％ 미만의 휘발성 유기 화합물(VOC) 함량을 갖는다.
휘발성 유기 화합물(VOC)의 함량은 본 발명의 맥락에서 특히 기체 크로마토그래피 분석에 의해 측정된다.
본 발명에 따라 사용되는 수불용성 및 비-수분산성 이소시아네이트 관능성 폴리우레탄 예비중합체는 본질적으로 이온성 기 및 이온생성 기를 갖지 않는다. 물에서의 불용성 및/또는 물에서 분산성이 부족하다는 것은 계면활성제를 첨가하지 않은 탈이온수를 의미한다. 본 발명의 맥락에서 이는 이온성 및/또는 이온생성 (이온-형성) 기, 예컨대 특히 카르복실레이트 또는 설포네이트와 같은 음이온성 기 또는 양이온성 기의 비율이 폴리우레탄 예비중합체 A) 100 g 당 15 밀리당량 미만, 바람직하게는 5 밀리당량 미만, 특히 바람직하게는 1 밀리당량 미만, 매우 특히 바람직하게는 폴리우레탄 예비중합체 A) 100 g 당 0.1 밀리당량 미만임을 의미한다.
산성 이온성 및/또는 이온생성 기의 경우, 예비중합체의 산가는 적절하게는 예비중합체 1 g 당 30 mg의 KOH 미만, 바람직하게는 예비중합체 1 g 당 10 mg의 KOH 미만이다. 산가는 검사하는 시료 1 g을 중화시키는 데 필요한 수산화 나트륨의 질량(mg)을 의미한다 (DIN EN ISO 211에 따르는 측정). 중화된 산, 즉 상응하는 염은 자연히 산가를 갖지 않거나 감소된 산가를 갖는다. 본 발명에 따르면, 상응하는 유리 산의 산가가 여기에서 결정적이다.
폴리우레탄의 제조에 사용되는 예비중합체 A)는 폴리에테르 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리카르보네이트 폴리올 및/또는 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 폴리올과 폴리이소시아네이트를, 이하에 상세히 설명하는 바와 같이, 반응시킴으로써 바람직하게 수득가능하다.
따라서 본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물에 존재하는 폴리우레탄은, 예비중합체 A)를 거쳐, 폴리에테르, 폴리카르보네이트, 폴리에테르-폴리카르보네이트 및 폴리에스테르 서열로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 서열을 포함한다. 본 발명에 따르면, 이는 특히, 폴리우레탄이 에테르 기 및/또는 카르보네이트 기 또는 에스테르 기를 함유하는 반복 단위를 함유함을 의미한다. 폴리우레탄은 예를 들면 폴리에테르 서열만을, 또는 폴리카르보네이트 서열만을, 또는 폴리에스테르 서열만을 함유할 수 있다. 그러나, 이들은 또한, 예를 들면 이하에 더욱 상세히 설명하는 바와 같이 폴리에테르디올을 사용하는 폴리카르보네이트 폴리올의 제조 도중에 형성되는 것과 같이, 폴리에테르 및 폴리카르보네이트 서열을 둘 다 가질 수도 있다. 뿐만 아니라, 이들은 이하에 더욱 상세히 설명하는 바와 같이, 폴리에테르-폴리카르보네이트 폴리올의 사용으로부터 발생하는 폴리에테르-폴리카르보네이트 서열을 가질 수 있다.
특히 바람직한 폴리우레탄은 중합체성 폴리에테르 폴리올 및/또는 중합체성 폴리카르보네이트 폴리올 및/또는 폴리에테르-폴리카르보네이트 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올을 사용하여 수득되며, 그 각각은 바람직하게는 약 400 내지 약 6000 g/mol의 수-평균 분자량을 갖는다 (여기에서, 및 이하의 분자량 데이터의 경우, 23℃에서 테트라히드로푸란 중 폴리스티렌 표준에 대하여 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정됨). 이들을 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 예비중합체의 제조 도중에 사용하는 것은, 폴리이소시아네이트와의 반응의 결과로서, 상응하는 폴리에테르 및/또는 폴리카르보네이트 및/또는 폴리에테르-폴리카르보네이트 서열 또는 이들 서열의 상응하는 분자량을 갖는 폴리우레탄 내 폴리에스테르 서열의 형성을 초래한다. 본 발명에 따르면, 직쇄 구조를 갖는 중합체성 폴리에테르디올 및/또는 중합체성 폴리카르보네이트디올 및/또는 폴리에테르-폴리카르보네이트 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올로부터 수득된 폴리우레탄이 특히 바람직하다.
본 발명에 따르는 폴리우레탄은 바람직하게는 본질적으로 직쇄형 분자이나, 덜 바람직하기는 해도 분지형일 수도 있다.
본 발명에 따라 바람직하게 사용되는 폴리우레탄의 수-평균 분자량은 예를 들면 약 1000 내지 200 000, 바람직하게는 5000 내지 150 000이다. 200 000을 넘는 분자량은 모발 세팅 조성물이 종종 씻어내기 어렵기 때문에 특정 상황 하에 불리할 수 있다.
본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물에 존재하는 폴리우레탄은 특히 수성 분산액의 형태인 특정 조성물에 첨가된다.
본 발명에 따라 사용되는 바람직한 폴리우레탄 또는 폴리우레탄 분산액은
A) A1) 유기 폴리이소시아네이트,
A2) 바람직하게는 400 내지 8000 g/mol (여기에서 및 이하의 분자량 데이터의 경우, 23℃에서 테트라히드로푸란 중 폴리스티렌 표준에 대한 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정됨), 더욱 바람직하게는 400 내지 6000 g/mol, 특히 바람직하게는 600 내지 3000 g/mol의 수-평균 분자량, 및 바람직하게는 1.5 내지 6, 더욱 바람직하게는 1.8 내지 3, 특히 바람직하게는 1.9 내지 2.1의 OH 관능성을 갖는 중합체성 폴리올,
A3) 임의로, 바람직하게는 62 내지 399 g/mol의 분자량을 갖는 히드록시-관능성 화합물, 및
A4) 임의로, 비이온성 친수성화제
로 된 이소시아네이트-관능성 예비중합체를 제조하고,
B) 이어서, 그들의 유리 NCO기의 일부 또는 전부를 1종 이상의 아미노-관능성 화합물 B), 예컨대 1차 및/또는 2차 아민 및/또는 디아민과 반응시킴으로써 수득가능하다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄은 바람직하게는 단계 B) 이전에, 도중에 또는 이후에 물에 분산된다.
단계 B)에서 디아민 또는 2종 이상의 디아민과의 반응은 특히 바람직하게는 사슬 연장과 함께 일어난다. 이와 관련하여, 모노작용성 아민이 분자량을 조절하기 위해 사슬 종결제로서 추가로 첨가될 수 있다.
성분 B)로서, 특히 이온성 또는 이온생성 기, 예컨대 음이온계 친수성화 기를 갖지 않는 아민(하기 성분 B1)이 사용될 수 있고, 이온성 또는 이온생성 기, 예컨대 특히 음이온계 친수성화 기를 갖는 아민(하기 성분 B2)을 사용하는 것이 가능하다.
바람직하게는, 예비중합체의 반응의 단계 B)에서, 성분 B1) 및 성분 B2)의 혼합물을 반응시킨다. 성분 B1)을 이용하여, 미리 제조된 이소시아네이트-관능성 예비중합체의 점도를 공정에 방해가 될 정도로 증가시키지 않으면서 높은 몰 질량을 구축하는 것이 가능하다. 성분 B1) 및 B2)의 조합을 이용함으로써 친수성과 사슬 길이 사이의 적정 균형을 이루는 것이 가능하며 따라서 "축적(build-up)되는" 효과가 일어나지 않고 양호한 직접성(substantivity)을 얻을 수 있다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄은 바람직하게는 음이온성 기, 바람직하게는 설포네이트 기를 갖는다. 이들 음이온성 기는 단계 B)에서 반응하는 아민 성분 B2)를 통해 본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄 내에 도입된다. 본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄은 임의로 친수성화를 위한 비이온성 성분을 추가로 갖는다. 친수성화를 위해 본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄에 설포네이트 기만이 특히 바람직하게 존재한다; 이들은 성분 B2)인 상응하는 디아민을 통해 폴리우레탄 내에 도입된다.
양호한 침강 안정성을 수득하기 위해, 특수한 폴리우레탄 분산액의 수-평균 입자 크기는, 탈이온수로 희석 후 레이저 관련 분광학에 의해 측정할 때 (기기: Malvern Zetasizer 1000, Malvern Inst. Limited), 바람직하게는 750 nm 미만, 특히 바람직하게는 500 nm 미만이다.
본 발명의 모발 세팅 조성물을 제조하기 위해 바람직하게 사용되는 폴리우레탄 분산액의 고체 함량은 일반적으로 10 내지 70 중량％, 바람직하게는 30 내지 65 중량％, 특히 바람직하게는 40 내지 60 중량％이다. 고체 함량은 칭량된 시료를 125℃에서 일정한 중량이 되도록 가열함으로써 확인된다. 일정한 중량에서, 고체 함량은 상기 시료를 다시 칭량함으로써 계산된다.
바람직하게는, 상기 폴리우레탄 분산액은 분산액의 질량을 기준으로 5 중량％ 미만, 특히 바람직하게는 0.2 중량％ 미만의 결합되지 않은 유기 아민을 갖는다. 모발 세팅 조성물에서 함량은 따라서 훨씬 더 낮다.
성분 A1)의 적합한 폴리이소시아네이트는 특히, 당업자에게 그 자체로서 공지된, 2 이상의 NCO 관능성을 갖는 지방족, 방향족 또는 지환족 폴리이소시아네이트이다.
그러한 적합한 폴리이소시아네이트의 예는 1,4-부틸렌 디이소시아네이트, 1,6-헥사메틸렌 디이소시아네이트 (HDI), 이소포론 디이소시아네이트 (IPDI), 2,2,4- 및/또는 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이성체성 비스(4,4'-이소시아네이토시클로헥실)메탄 또는 이들의 임의의 원하는 이성체 함량의 혼합물, 1,4-시클로헥실렌 디이소시아네이트, 4-이소시아네이토메틸-1,8-옥탄 디이소시아네이트 (노난 트리이소시아네이트), 1,4-페닐렌 디이소시아네이트, 2,4- 및/또는 2,6-톨릴렌 디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌 디이소시아네이트, 2,2'- 및/또는 2,4'- 및/또는 4,4'-디페닐메탄 디이소시아네이트, 1,3- 및/또는 1,4-비스(2-이소시아네이토프로프-2-일)벤젠 (TMXDI), 1,3-비스(이소시아네이토메틸)벤젠 (XDI), 및 C1-C8-알킬 기를 갖는 알킬 2,6-디이소시아네이토헥사노에이트 (리신 디이소시아네이트)이다.
상기 언급된 폴리이소시아네이트 외에, 우레트디온, 이소시안우레이트, 우레탄, 알로파네이트, 비우렛, 이미노옥사디아진디온 또는 옥사디아진트리온 구조, 및 또한 이들의 비례적인 혼합물로 개질된 2 이상의 관능성을 갖는 디이소시아네이트를 사용하는 것도 가능하다.
이들은 바람직하게는 오직 지방족 또는 지환족으로 결합된 이소시아네이트 기 또는 이들의 혼합물을 가지며, 2 내지 4, 바람직하게는 2 내지 2.6, 특히 바람직하게는 2 내지 2.4, 매우 특히 바람직하게는 2의 평균 NCO 관능성을 갖는, 상기 특정된 유형의 폴리이소시아네이트 또는 폴리이소시아네이트 혼합물이다.
헥사메틸렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트 또는 이성체성 비스(4,4'-이소시아네이토시크로헥실)메탄, 및 상기 언급된 디이소시아네이트의 혼하물이 A1)에 특히 바람직하게 사용된다.
A2)에서, 바람직하게는 400 내지 8000 g/mol, 더욱 바람직하게는 400 내지 6000 g/mol, 특히 바람직하게는 600 내지 3000 g/mol의 수-평균 분자량 Mn을 갖는 중합체성 폴리올이 사용된다. 이들은 바람직하게는 1.5 내지 6, 특히 바람직하게는 1.8 내지 3, 매우 특히 바람직하게는 1.9 내지 2.1의 OH 관능성을 갖는다.
"중합체성" 폴리올이라는 표현은 여기에서, 특히 특정 폴리올이 적어도 2 개, 더욱 바람직하게는 적어도 3 개의 한데 결합된 반복 단위를 가짐을 의미한다.
그러한 중합체성 폴리올은 그 자체가 폴리우레탄 피복 기술에서 공지되어 있는 폴리에스테르 폴리올, 폴리아크릴레이트 폴리올, 폴리우레탄 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 폴리에테르 폴리올, 폴리에스테르 폴리아크릴레이트 폴리올, 폴리우레탄 폴리아크릴레이트 폴리올, 폴리우레탄 폴리에스테르 폴리올, 폴리우레탄 폴리에테르 폴리올, 폴리우레탄 폴리카르보네이트 폴리올 및 폴리에스테르 폴리카르보네이트 폴리올이다. 이들은 개별적으로 또는 서로와의 임의의 원하는 혼합물로 A2)에 사용될 수 있다.
바람직하게 사용되는 폴리에스테르 폴리올은 디- 및 임의로 트리- 및 테트라올, 및 디- 및 임의로 트리- 및 테트라카르복실산 또는 히드록시카르복실산 또는 락톤의 그 자체가 공지된 중축합물이다. 폴리에스테르의 제조를 위해 유리 폴리카르복실산 대신, 상응하는 폴리카르복실산 무수물, 또는 저급 알코올의 상응하는 폴리카르복실산 에스테르를 사용하는 것도 가능하다.
적합한 디올의 예는 에틸렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 폴리알킬렌 글리콜, 예컨대 폴리에틸렌 글리콜, 또한 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 부탄디올(1,3), 부탄디올(1,4), 헥산디올(1,6) 및 이성체, 네오펜틸 글리콜 또는 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 에스테르이며, 여기에서 헥산디올(1,6) 및 이성체, 부탄디올(1,4), 네오펜틸 글리콜 및 히드록시피발산 네오펜틸 글리콜 에스테르가 바람직하다. 뿐만 아니라, 트리메틸올프로판, 글리세롤, 에리트리톨, 펜타에리트리톨, 트리메틸올 벤젠 또는 트리스히드록시에틸 이소시안우레이트와 같은 폴리올이 사용될 수도 있다.
사용될 수 있는 디카르복실산은 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라히드로프탈산, 헥사히드로프탈산, 시클로헥산디카르복실산, 아디프산, 아젤라산, 세바스산, 글루타르산, 테트라클로로프탈산, 말레산, 푸마르산, 이타콘산, 말론산, 수베르산, 2-메틸숙신산, 3,3-디에틸글루타르산 및/또는 2,2-디메틸숙신산이다. 상응하는 산무수물이 산 공급원으로 사용될 수도 있다.
에스테르화될 폴리올의 평균 관능성이 2보다 큰 경우, 벤조산 및 헥산카르복실산과 같은 모노카르복실산이 추가로 함께 사용될 수도 있다.
바람직한 산은 위에 특정된 유형의 지방족 또는 방향족 산이다. 아디프산, 이소프탈산 및 프탈산이 특히 바람직하다.
폴리에스테르 폴리올의 제조에 반응물로 함께 사용될 수 있는 말단 히드록실 기를 갖는 히드록시카르복실산은 예를 들면 히드록시카프로산, 히드록시부티르산, 히드록시데칸산, 히드록시스테아르산 등이다. 적합한 락톤은 카프로락톤, 부티로락톤 및 유사물이다. 카프로락톤이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 폴리우레탄의 제조를 위해 특히 바람직한 성분 A2)는 600 내지 3000 g/mol의 수-평균 분자량을 갖는 폴리에스테르 폴리올, 특히 지방족 카르복실산과 지방족 폴리올을 기재로 하는, 특히 아디프산과 헥산디올 및/또는 네오펜틸 글리콜 같은 지방족 알코올을 기재로 하는 지방산 폴리에스테르 폴리올이다.
히드록실 기를 갖는 폴리카르보네이트, 바람직하게는 400 내지 8000 g/mol, 바람직하게는 600 내지 3000 g/mol의 수-평균 분자량 Mn을 갖는 폴리카르보네이트디올이 성분 A2)로 마찬가지로 사용될 수 있다. 이들은 카르본산 유도체, 예컨대 디페닐 카르보네이트, 디메틸 카르보네이트 또는 포스겐을 폴리올, 바람직하게는 디올과 반응시킴으로써 수득가능하다.
그러한 디올의 예는 에틸렌 글리콜, 1,2- 및 1,3-프로판디올, 1,3- 및 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 1,8-옥탄디올, 네오펜틸 글리콜, 1,4-비스히드록시메틸시클로헥산, 2-메틸-1,3-프로판디올, 2,2,4-트리메틸펜탄디올-1,3, 디프로필렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜, 디부틸렌 글리콜, 폴리부틸렌 글리콜, 비스페놀 A 및 상기 특정된 유형의 락톤-개질된 디올이다.
바람직하게는, 상기 디올 성분은 40 내지 100 중량％의 헥산디올을 포함하는데, 바람직한 것은 1,6-헥산디올 및/또는 헥산디올 유도체이다. 상기 헥산디올 유도체는 헥산디올을 기재로 하며, 말단 OH 기 외에 에스테르 또는 에테르 기를 갖는다. 상기 유도체는 헥산디올을 과량의 카프로락톤과 반응시키거나 헥산디올을 그 자체와 함께 에테르화하여 디- 또는 트리헥실렌 글리콜을 제공함으로써 수득가능하다.
순수한 폴리카르보네이트디올 대신, 또는 그에 더하여, 폴리에테르-폴리카르보네이트디올을 A2)에 사용하는 것도 가능하다.
히드록실 기를 갖는 폴리카르보네이트는 바람직하게는 직쇄형 구조를 갖는다.
폴리에테르 폴리올이 마찬가지로 성분 A2)로 사용될 수 있다.
예를 들면, 폴리우레탄 화학에서 그 자체로서 공지된, 양이온성 개환에 의한 테트라히드로푸란의 중합을 통해 수득가능한, 폴리테트라메틸렌 글리콜 폴리에테르가 특히 적합하다.
마찬가지로 적합한 폴리에테르 폴리올은, 그 자체로서 공지된, 스티렌 옥시드, 에틸렌 옥시드, 프로필렌 옥시드, 부틸렌 옥시드 및/또는 에피클로로히드린의, 디- 또는 폴리-관능성 출발 분자에 대한 첨가 생성물이다. 즉, 특히, 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌 글리콜 및/또는 폴리부틸렌 글리콜과 같은 폴리알킬렌 글리콜이, 특히 상기 특정된 바람직한 분자량을 갖는 것들이 사용될 수 있다.
사용될 수 있는 적합한 출발 분자는 선행 기술에 의해 공지된 모든 화합물, 예컨대 물, 부틸 디글리콜, 글리세롤, 디에틸렌 글리콜, 트리메틸올프로판, 프로필렌 글리콜, 소르비톨, 에틸렌디아민, 트리에탄올아민 1,4-부탄디올일 수 있다.
A2)에서 특히 바람직한 성분은 폴리테트라메틸렌 글리콜 폴리에테르 및 폴리카르보네이트 폴리올 및 이들의 혼합물, 특히 바람직하게는 폴리테트라메틸렌 글리콜 폴리에테르이다.
따라서 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 성분 A2)는
- 적어도 1종의 폴리에테르 폴리올 및 적어도 1종의 폴리카르보네이트 폴리올을 포함하는 혼합물,
- 1종 초과의 폴리에테르 폴리올을 포함하는 혼합물, 또는 상이한 분자량을 갖는 2종 이상의 폴리에테르 폴리올의 혼합물, 특히 폴리(테트라메틸렌 글리콜) 폴리에테르 폴리올 (예컨대 HO-(CH2-CH2-CH2-CH2-O)x-H),
- 1종 초과의 폴리에테르 폴리올 및 적어도 1종의 폴리카르보네이트 폴리올을 포함하는 혼합물, 및 또한
- 특히 바람직하게는 600 내지 3000 g/mol의 수-평균 분자량을 갖는 폴리에스테르 폴리올, 특히 지방족 카르복실산 및 지방족 폴리올을 기재로 하는, 특히 아디프산 및 지방족 알코올, 예컨대 헥산디올 및/또는 네오펜틸 글리콜을 기재로 하는 지방족 폴리에스테르 폴리올이며,
여기에서, 정의에 따르면, 성분 A)는 본질적으로 이온성 기 및 이온생성 기를 갖지 않는다.
성분 A3)로, 폴리올, 특히 20 개 이하의 탄소 원자를 갖는 62 내지 399 mol/g 범위의 특정 바람직한 분자량 범위의 비중합체성 폴리올, 예컨대 에틸렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,3-부틸렌 글리콜, 시클로헥산디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸 글리콜, 히드로퀴논 디히드록시에틸 에테르, 비스페놀 A (2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판), 수소화 비스페놀 A (2,2-비스(4-히드록시시클로헥실)프로판), 트리메틸올프로판, 트리메틸올에탄, 글리세롤, 펜타에리트리톨 및 이들의 임의의 원하는 혼합물이 필요에 따라 사용될 수 있다.
특정 분자량 범위의 에스테르 디올, 예컨대 α-히드록시부틸 ε-히드록시카프로산 에스테르, ω-히드록시헥실 γ-히드록시부티르산 에스테르, 아디프산 (β-히드록시에틸) 에스테르 또는 테레프탈산 비스(β-히드록시에틸) 에스테르도 적합하다.
뿐만 아니라, 성분 A3)로, 모노관능성 이소시아네이트-반응성 히드록실-기-함유 화합물을 사용하는 것도 가능하다. 그러한 모노관능성 화합물의 예는 에탄올, n-부탄올, 에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 트리프로필렌 글리콜 모노부틸 에테르, 2-에틸헥산올, 1-옥탄올, 1-도데칸올, 1-헥사데칸올이다.
본 발명의 하나의 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄은, 각 경우 폴리우레탄의 총 질량을 기준으로, 약 10 중량％ 미만의 성분 A3), 바람직하게는 5 중량％ 미만의 성분 A3)를 포함하며, 더 더욱 바람직하게는 성분 A3)는 폴리우레탄의 제조를 위해 사용되지 않는다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄을 제조하기 위해, 1종 이상의 특별한 이소시아네이트-반응성 비이온성 친수성화제가 성분 A4)로 임의로 사용된다. 성분 A4)로 사용되는 친수성화제는 특히 성분 A2) 및 A3)와 다르다.
성분 A4)로 적합한 비이온성 친수성화 화합물은 예를 들면, 히드록시, 아미노 또는 티올 기와 같은 이소시아네이트-반응성 기를 갖는 폴리옥시알킬렌 에테르이다. 적합한 출발 분자의 알콕실화에 의해 그 자체가 공지된 방식으로 수득가능한 (예, Ullmanns Encyclopaedie der technischen Chemie [Ullmanns encyclopaedia of industrial chemistry], 4th edition, Volume 19, Verlag Chemie, Weinheim pp. 31-38), 통계적 평균으로, 분자 당 5 내지 70, 바람직하게는 7 내지 55 개의 에틸렌 옥시드 단위를 갖는 모노히드록시-관능성 폴리알킬렌 옥시드 폴리에테르 알코올이 바람직하다. 이들은 순수한 폴리에틸렌 옥시드 에테르 또는 혼합된 폴리알킬렌 옥시드 에테르이며, 여기에서 이들은 존재하는 모든 알킬렌 옥시드 단위를 기준으로 적어도 30 몰％, 바람직하게는 적어도 40 몰％의 에틸렌 옥시드 단위를 함유한다.
특히 바람직한 비이온성 화합물은 40 내지 100 몰％의 에틸렌 옥시드 단위 및 0 내지 60 몰％ 프로필렌 옥시드 단위를 갖는 모노관능성의 혼합된 폴리알킬렌 옥시드 폴리에테르이다.
그러한 비이온성 친수성화제에 적합한 출발 분자는 특히 포화된 모노알코올, 예컨대 메탄올, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, 이성체성 펜탄올, 헥산올, 옥탄올 및 노난올, n-데칸올, n-도데칸올, n-테트라데칸올, n-헥사데칸올, n-옥타데칸올, 시클로헥산올, 이성체성 메틸시클로헥산올 또는 히드록시메틸시클로헥산, 3-에틸-3-히드록시메틸옥세탄 또는 테트라히드로푸르푸릴 알코올, 디에틸렌 글리콜 모노알킬 에테르, 예컨대, 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르, 불포화 알코올, 예컨대 알릴 알코올, 1,1-디메틸알릴 알코올 또는 올레일 알코올, 방향족 알코올, 예컨대 페놀, 이성체성 크레솔 또는 메톡시페놀, 방향지방족 알코올, 예컨대 벤질 알코올, 아니실 알코올 또는 신나밀 알코올, 2차 모노아민, 예컨대 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디이소프로필아민, 디부틸아민, 비스(2-에틸헥실)아민, N-메틸- 및 N-에틸시크로헥실아민 또는 디시클로헥실아민, 및 또한 헤테로시클릭 2차 아민, 예컨대 모르폴린, 피롤리딘, 피페리딘 또는 1H-피라졸이다. 바람직한 출발 분자는 상기 특정된 유형의 포화 모노알코올이다. 디에틸렌 글리콜 모노부틸 에테르 또는 n-부탄올을 출발 분자로 사용하는 것이 특히 바람직하다.
알콕실화 반응에 적합한 알킬렌 옥시드는 특히 에틸렌 옥시드 및 프로필렌 옥시드이며, 이는 알콕실화 반응에 임의의 원하는 순서로 또는 혼합물로 사용될 수 있다.
성분 B)는 1차 또는 2차 아민 및/또는 디아민에서 바람직하게 선택된다. 이는 특히 디아민을 포함한다.
성분 B)로, 특히, 이온성 또는 이온 생성 기, 예컨대 음이온성의 친수성화 기(이하의 성분 B1))를 갖지 않는 아민을 사용하는 것이 가능하며, 이온성 또는 이온생성 기, 예컨대 특히 음이온성의 친수성화 기(이하의 성분 B2))를 갖는 아민을 사용하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 예비중합체의 반응의 단계 B)에서, 성분 B1)과 성분 B2)의 혼합물을 반응시킨다.
예를 들면, 유기 디- 또는 폴리아민, 예컨대, 1,2-에틸렌디아민, 1,2- 및 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 1,6-디아미노헥산, 이소포론디아민, 2,2,4- 및 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민의 혼합물, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 4,4-디아미노디시클로헥실메탄, 히드라진 수화물, 및/또는 디메틸에틸렌디아민이 성분 B1)으로 사용될 수 있다.
더욱이, 1차 아미노 기 외에 또한 2차 아미노 기를 갖거나, 아미노 기(1차 또는 2차) 외에 OH 기를 또한 갖는 화합물이 성분 B1)으로 사용될 수도 있다. 그 예는 1차/2차 아민, 예컨대 디에탄올아민, 3-아미노-1-메틸아미노프로판, 3-아미노-1-에틸아미노프로판, 3-아미노-1-시클로헥실아미노프로판, 3-아미노-1-메틸아미노부탄, 알칸올아민, 예컨대 N-아미노에틸에탄올아민, 에탄올아민, 3-아미노프로판올, 네오펜탄올아민이다.
뿐만 아니라, 모노관능성 이소시아네이트-반응성 아민 화합물이 성분 B1)으로 사용될 수도 있으며, 예컨대, 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 옥틸아민, 라우릴아민, 스테아릴아민, 이소노닐옥시프로필아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, N-메틸아미노프로필아민, 디에틸 (메틸)아미노프로필아민, 모르폴린, 피페리딘, 및 이들의 적합한 치환된 유도체, 디-1차 아민과 모노카르복실산의 아미도아민, 디-1차 아민의 모노케팀, 1차/3차 아민, 예컨대 N,N-디메틸아미노프로필아민이다.
성분 B1)으로, 1,2-에틸렌디아민, 비스(4-아미노시클로헥실)메탄, 1,4-디아미노부탄, 이소포론디아민, 에탄올아민, 디에탄올아민 및 디에틸렌트리아민을 사용하는 것이 바람직하다.
성분 B)는 특히 바람직하게는 적어도 1종의 성분 B2)를 포함한다. 성분 B2)로 적합한 음이온성의 친수성화 화합물은 바람직하게는 설폰산 또는 설포네이트 기, 특히 바람직하게는 소듐 설포네이트 기를 함유한다. 성분 B2)로 적합한 음이온성의 친수성화 화합물은 특히, 모노- 및 디아미노설폰산의 알칼리 금속 염이다. 상기 음이온성 친수성화제의 예는 2-(2-아미노에틸아미노)에탄설폰산, 에틸렌디아민프로필- 또는 -부틸설폰산, 1,2- 또는 1,3-프로필렌디아민-β-에틸설폰산 또는 타우린의 염이다. 또한, WO-A 01/88006으로부터 시클로헥실아미노프로판설폰산(CAPS)의 염이 음이온성의 친수성화제로 사용될 수 있다.
특히 바람직한 음이온성 친수성화제 B2)는 이온성 기로 설포네이트 기 및 2 개의 아미노 기를 함유하는 것들, 예컨대 2-(2-아미노에틸아미노)에틸설폰산 및 1,3-프로필렌디아민-β-에틸설폰산의 염이다.
본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄은 특히 바람직하게는 적어도 하나의 설포네이트 기를 포함한다.
임의로, 성분 B2)의 음이온성 기는 카르복실레이트 또는 카르복실산 기일 수도 있다. 성분 B2)는 이 때 디아미노카르복실산에서 바람직하게 선택된다. 그러나, 상기 구현예는, 카르복실산-기재 성분 B2)가 더 높은 농도로 사용되어야 하기 때문에 덜 바람직하다.
친수성화를 위해, 음이온성 친수성화제 B2) 및 비이온성 친수성화제 A4)의 혼합물을 사용하는 것도 가능하다.
특수 폴리우레탄 분산액의 제조를 위한 바람직한 실시양태에서, 성분 A1) 내지 A4) 및 B1) 내지 B2)는 다음의 양으로 사용되며, 개별적인 양은 합하여 항상 100 중량％이다:
5 내지 40 중량％의 성분 A1),
55 내지 90 중량％의 A2),
성분 A3) 및/또는 B1)의 합 0.5 내지 20 중량％,
성분 A4) 및/또는 B2)의 합 0.1 내지 25 중량％, 여기에서, 성분 A1) 내지 A4) 및 B1) 내지 B2)의 총량을 기준으로, 특히 바람직하게는 0.1 내지 5 중량％의 음이온성 또는 잠재적으로 음이온성인 친수성화제 B2)가 사용된다.
특수 폴리우레탄 분산액의 제조를 위해 특히 바람직한 실시양태에서, 성분 A1) 내지 A4) 및 B1) 내지 B2)는 다음의 양으로 사용되며, 개별적인 양은 합하여 항상 100 중량％이다:
5 내지 35 중량％의 성분 A1),
60 내지 90 중량％의 A2),
성분 A3) 및/또는 B1)의 합 0.5 내지 15 중량％,
성분 A4) 및/또는 B2)의 합 0.1 내지 15 중량％, 여기에서, 성분 A1) 내지 A4) 및 B1) 내지 B2)의 총량을 기준으로, 특히 바람직하게는 0.2 내지 4 중량％의 음이온성 또는 잠재적으로 음이온성인 친수성화제 B2)가 사용된다.
특수 폴리우레탄 분산액의 제조를 위해 매우 특히 바람직한 실시양태에서, 성분 A1) 내지 A4) 및 B1) 내지 B2)는 다음의 양으로 사용되며, 개별적인 양은 합하여 항상 100 중량％이다:
10 내지 30 중량％의 성분 A1),
65 내지 85 중량％의 A2),
성분 A3) 및/또는 B1)의 합 0.5 내지 14 중량％,
성분 A4) 및/또는 B2)의 합 0.1 내지 13.5 중량％, 여기에서, 성분 A1) 내지 A4) 및 B1) 내지 B2)의 총량을 기준으로, 특히 바람직하게는 0.5 내지 3.0 중량％의 음이온성 또는 잠재적으로 음이온성인 친수성화제 B2)가 사용된다.
폴리우레탄 분산액의 제조는 균질 상에서 하나 이상의 단계(들)로 수행되거나, 다단계 반응의 경우, 종종 분산 상에서 수행된다. A1) 내지 A4)의 완전한 또는 부분 중부가에 이어, 분산, 유화 또는 용리 단계가 바람직하게 수행된다. 그 후, 추가의 중부가 또는 개질이 상기 분산 상에 임의로 수행된다.
이와 관련하여, 선행 기술로부터 공지된 모든 방법, 예컨대 예비중합체 혼합 공정, 아세톤 공정 또는 용융물 분산 공정이 이용될 수 있다. 아세톤 공정을 이용하는 것이 바람직하다.
아세톤 공정에 따르는 제조의 경우, 이소시아네이트-관능성 폴리우레탄 예비중합체의 제조를 위한 성분 A2) 내지 A4) 및 폴리이소시아네이트 성분 A1)은 통상적으로 그 전체 또는 일부가 초기에 도입되고, 임의로 물과 혼화성이지만 이소시아네이트 기에 대해서는 비활성인 용매로 희석되어, 50 내지 120℃ 범위의 온도로 가열된다. 이소시아네이트 첨가 반응의 속도를 증가시키기 위해, 폴리우레탄 화학에 공지된 촉매가 사용될 수 있다.
적합한 용매는 통상의 지방족, 케토-관능성 용매, 예컨대 아세톤, 2-부탄온이며, 이는 제조의 초기에 뿐만 아니라, 임의로 나중에도 분할되어 첨가될 수 있다. 아세톤 및 2-부탄온이 바람직하며, 아세톤이 특히 바람직하다. 이소시아네이트-반응성 기를 갖지 않는 다른 용매를 가하는 것도 가능하지만, 바람직하지는 않다.
반응 시작 시에 첨가되지 않은 A1) 내지 A4) 중 임의의 성분은, 나중에 계량 투입된다.
A1) 내지 A4)로부터 폴리우레탄 예비중합체를 제조하는 도중, 이소시아네이트 기 대 이소시아네이트-반응성 기의 정량적 비는 일반적으로 1.05 내지 3.5, 바람직하게는 1.1 내지 3.0, 특히 바람직하게는 1.1 내지 2.5이다.
예비중합체를 수득하기 위한 성분 A1) 내지 A4)의 반응은 부분적으로 또는 완전하게 수행되지만, 바람직하게는 완전하게 수행된다. 즉, 유리 이소시아네이트 기를 함유하는 폴리우레탄 예비중합체가 희석제 없이 수득되거나, 용액으로 수득된다.
잠재적인 음이온성 기를 음이온성 기로 부분적으로 또는 완전하게 전환시키기 위한 중화 단계에서, 3차 아민, 예를 들면 각 알킬 기에 1 내지 12 개, 바람직하게는 1 내지 6 개, 특히 바람직하게는 2 내지 3 개의 탄소 원자를 갖는 트리알킬아민과 같은 염기, 또는 매우 특히 바람직하게는 상응하는 수산화물과 같은 알칼리 금속 염기가 사용된다.
유기 아민의 사용은 바람직하지 않다.
사용될 수 있는 중화제는 바람직하게는 무기 염기, 예컨대 암모니아 수용액 또는 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨이다.
수산화 나트륨 및 수산화 칼륨이 바람직하다.
염기의 정량적인 양은 중화될 산 기의 정량적인 양의 50 내지 125 몰％, 바람직하게는 70 내지 100 몰％ 사이이다. 중화는 중화제를 이미 포함하는 분산수에 의해 분산과 동시에 일어날 수도 있다.
그 후, 추가의 공정 단계에서, 그것이 아직 일어나지 않았거나 단지 부분적으로만 일어났다면, 수득되는 예비중합체를 아세톤이나 2-부탄온과 같은 지방족 케톤의 도움으로 용해시킨다.
예비중합체를 수득하기 위한 성분 A1) 내지 A4)의 반응은 부분적으로 또는 완전하게 수행되지만, 바람직하게는 완전하게 수행된다. 이러한 방식으로, 유리 이소시아네이트 기를 함유하는 폴리우레탄 예비중합체가 희석제 없이 또는 용액으로 수득된다.
단계 B)의 사슬 연장 도중, NH2- 및/또는 NH-관능성 성분이 예비중합체의 남아있는 이소시아네이트 기와 반응한다. 바람직하게는, 물에 분산시키기 전에 사슬 연장/종결이 수행된다.
사슬 연장에 적합한 성분 B)는 특히 유기 디- 또는 폴리아민 B1), 예컨대 에틸렌 디아민, 1,2- 및 1,3-디아미노프로판, 1,4-디아미노부탄, 1,6-디아미노헥산, 이소포론디아민, 2,2,4- 및 2,4,4-트리메틸헥사메틸렌디아민의 이성체 혼합물, 2-메틸펜타메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민, 디아미노디시클로헥실메탄 및/또는 디메틸에틸렌디아민이다.
더욱이, 1차 아미노 기 외에 또한 2차 아미노 기를 갖거나, 아미노 기 (1차 또는 2차) 외에 또한 OH 기를 갖는 화합물 B1)을 사용하는 것도 가능하다. 이들의 예는 사슬 연장 및/또는 종결을 위해 사용되는, 1차/2차 아민, 예컨대 디에탄올아민, 3-아미노-1-메틸아미노프로판, 3-아미노-1-에틸아미노프로판, 3-아미노-1-시클로헥실아미노프로판, 3-아미노-1-메틸아미노부탄, 알칸올아민, 예컨대 N-아미노에틸에탄올아민, 에탄올아민, 3-아미노프로판올, 네오펜탄올아민이다.
사슬 종결을 위해, 이소시아네이트에 대하여 반응성인 기를 갖는 아민 B1), 예컨대 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 옥틸아민, 라우릴아민, 스테아릴아민, 이소노닐옥시프로필아민, 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디부틸아민, N-메틸아미노프로필아민, 디에틸 (메틸)아미노프로필아민, 모르폴린, 피페리딘, 및 이들의 적합한 치환된 유도체, 디-1차 아민과 모노카르복실산의 아미도아민, 디-1차 아민의 모노케팀, 1차/3차 아민, 예컨대 N,N-디메틸아미노프로필아민이 통상적으로 사용된다.
NH2 또는 NH 기를 갖는 B2)의 정의에 해당하는 음이온성 친수성화제가 사슬 연장제로 사용될 경우, 예비중합체의 사슬 연장은 바람직하게는 분산 이전에 수행된다.
사슬 연장의 정도, 즉 사슬 연장 및 사슬 종결을 위해 사용된 화합물의 NCO-반응성 기 대 예비중합체의 유리 NCO 기의 당량 비는 일반적으로 40 내지 150％ 사이, 바람직하게는 50 내지 110％ 사이, 특히 바람직하게는 60 내지 100％ 사이이다.
아민 성분 B1) 및 B2)는 본 발명에 따르는 방법에서 개별적으로 또는 혼합물로 물- 또는 용매-희석된 형태로 임의로 사용될 수 있으며, 그 임의의 첨가 순서가 원리적으로 가능하다.
물 또는 유기 용매가 희석제로 함께 사용되는 경우, 사슬 연장을 위해 B)에 사용되는 성분 중 희석제 함량은 바람직하게는 40 내지 95 중량％이다.
분산은 바람직하게는 사슬 연장 후에 수행된다. 이를 위해, 용해되고 사슬-연장된 폴리우레탄 중합체는 분산수에 강한 전단과 함께, 예를 들면 격렬하게 교반하면서 임의로 도입되거나, 반대로, 분산수가 사슬-연장된 폴리우레탄 중합체 용액 내로 교반하면서 도입된다. 바람직하게는, 용해된 사슬-연장된 폴리우레탄 중합체에 물을 가한다.
분산 단계 후에도 분산액에 여전히 존재하는 용매는 그 후 통상적으로 증류에 의해 제거된다. 분산 도중 제거하는 것도 마찬가지로 가능하다.
이러한 방식으로 제조된 폴리우레탄 분산액 중 유기 용매의 잔류 함량은 총 분산액을 기준으로 전형적으로 10 중량％ 미만, 바람직하게는 3 중량％ 미만이다.
본 발명에 따라 사용되는 수성 폴리우레탄 분산액의 pH는 전형적으로 8.0 미만, 바람직하게는 7.5 미만, 특히 바람직하게는 5.5 내지 7.5 사이이다.
본 발명의 맥락에서, 모발 세팅 조성물은 스프레이, 무스, 겔, 에멀션, 용액 또는 크림의 형태로, 예컨대 세팅 무스, 세팅 유체, 헤어스프레이, 스타일링 겔, 스타일링 크림, 에어로솔 무스 등의 형태로 유리하게 존재할 수 있다.
본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물은 각 경우 조성물의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 0.1 내지 20 중량％, 특히 0.5 내지 10 중량％의 전술한 폴리우레탄을 포함한다.
전술한 폴리우레탄 외에, 본 발명에 따르는 조성물은 특히 모발의 세팅 및 스타일링에 기여할 수 있는 추가의 적합한 막 형성제를 포함할 수 있다.
1종 이상의 추가 막 형성제의 농도는, 각 경우 조성물의 총 중량을 기준으로 0 내지 20 중량％, 특히 0 내지 10 중량％일 수 있다.
막 형성제(들)는 본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄과는 상이한 수용성 또는 수-분산성 폴리우레탄, 폴리우레아, 실리콘 수지 및/또는 폴리에스테르, 및 또한 비이온성, 음이온성, 양쪽성 및/또는 양이온성 중합체 및 이들의 혼합물의 군에서 유리하게 선택된다.
본 발명에 따르는 조성물에 단독으로 또는 혼합물로, 바람직하게는 음이온성 및/또는 양쪽성 및/또는 양성이온성 중합체와 함께 존재할 수 있는 유리한 비이온성 중합체는 다음에서 선택된다:
- 폴리알킬옥사졸린,
- 비닐 아세테이트 단독중합체 또는 공중합체. 이들은 예를 들면 비닐 아세테이트 및 아크릴산 에스테르, 비닐 아세테이트 및 에틸렌의 공중합체, 비닐 아세테이트 및 말레산 에스테르의 공중합체를 포함함,
- 아크릴산 에스테르 공중합체, 예컨대, 알킬 아크릴레이트 및 알킬 메타크릴레이트의 공중합체, 알킬 아크릴레이트와 우레탄의 공중합체,
- 아크릴로니트릴, 및 부타디엔 및 (메트)아크릴레이트에서 선택된 비이온성 단량체의 공중합체,
- 스티렌 단독중합체 및 공중합체. 이들은 예를 들면 호모폴리스티렌, 스티렌과 알킬 (메트)아크릴레이트의 공중합체, 스티렌, 알킬 메타크릴레이트 및 알킬 아크릴레이트의 공중합체, 스티렌 및 부타디엔의 공중합체, 스티렌, 부타디엔 및 비닐피리딘의 공중합체,
- 폴리아미드,
- 비닐락탐 단독중합체 또는 공중합체, 예컨대 비닐피롤리돈 단독- 또는 공중합체; 이들은 예를 들면 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐카프로락탐, N-비닐피롤리돈과 비닐 아세테이트 및/또는 비닐 프로피오네이트의 다양한 농도 비의 공중합체, 폴리비닐카프로락탐, 폴리비닐아미드 및 이들의 염, 및 또한 비닐피롤리돈과 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트의 공중합체, 비닐카프로락탐, 비닐피롤리돈 및 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트의 삼원중합체,
- 폴리실록산,
- N-비닐포름아미드의 단독중합체, 예를 들면 내셔널 스타치(National Starch)의 PVF.
특히 바람직한 비이온성 중합체는 아크릴산 에스테르 공중합체, 비닐피롤리돈의 단독중합체 및 공중합체, 폴리비닐카프로락탐이다.
매우 특히 바람직한 비이온성 중합체는 비닐피롤리돈의 단독중합체, 예를 들면 바스프의 루비스콜 (Luviskol®) K, 비닐피롤리돈과 비닐 아세테이트의 공중합체, 예를 들면 바스프의 루비스콜® VA 등급 또는 ISP의 PVPVA® S630L, 비닐피롤리돈, 비닐 아세테이트 및 프로피오네이트의 삼원중합체, 예컨대 바스프의 루비스콜® VAP, 및 폴리비닐카프로락탐, 예를 들면 바스프의 루비스콜® 플러스(PLUS)이다.
유리한 음이온성 중합체는 단독중합체, 또는 산기를 함유하지 않는 임의로 공단량체와 함께 공중합된, 산 기를 함유하는 단량체 단위를 갖는 공중합체이다. 적합한 단량체는 적어도 하나의 산 기, 특히 카르복실산, 설폰산 또는 포스폰산을 갖는 불포화된, 자유-라디칼 중합가능한 화합물이다.
카르복실산 기를 포함하는 유리한 음이온성 중합체는 다음과 같으며, 이 목록은 물론 제한적인 의도가 아니다:
- 아크릴산 또는 메타크릴산 단독중합체 또는 공중합체 또는 이들의 염. 이들은 예를 들면 아크릴산과 아크릴아미드의 공중합체 및/또는 이들의 나트륨 염, 아크릴산 및/또는 메타크릴산, 및 에틸렌, 스티렌, 비닐 에스테르, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 임의로 에톡실화된 화합물에서 선택된 불포화 단량체의 공중합체, 비닐피롤리돈, 아크릴산 및 C1-C20 알킬 메타크릴레이트의 공중합체, 예를 들면 ISP의 아크릴리돈 (Acrylidone®) LM, 메타크릴산, 에틸 아크릴레이트 및 t-부틸 아크릴레이트의 공중합체, 예를 들면 바스프의 루비머 (Luvimer®) 100 P,
- 크로톤산 유도체 단독중합체 또는 공중합체 또는 이들의 염. 이들은 예를 들면 비닐 아세테이트/크로톤산, 비닐 아세테이트/아크릴레이트 및/또는 비닐 아세테이트/비닐 네오데카노에이트/크로톤산 공중합체, 소듐 아크릴레이트/비닐 알코올 공중합체를 포함함,
- 말레산 또는 말레산 무수물 또는 푸마르산 또는 푸마르산 무수물 또는 이타콘산 또는 이타콘산 무수물, 및 비닐 에스테르, 비닐 에테르, 비닐 할로겐 유도체, 페닐 비닐 유도체, 아크릴산, 아크릴산 에스테르에서 선택된 적어도 1종의 단량체의 공중합체, 또는 말레산 또는 말레산 무수물 또는 푸마르산 또는 푸마르산 또는 이타콘산 또는 이타콘산 무수물, 및 알릴 에스테르, 메트알릴 에스테르에서 선택된 적어도 1종의 단량체 및 임의로 아크릴아미드, 메타크릴아미드, α-올레핀, 아크릴산 에스테르, 메타크릴산 에스테르, 비닐피롤리돈의 공중합체에서 선택된 불포화 C4-C8 카르복실산 유도체 또는 카르복실산 무수물 공중합체이다. 추가의 바람직한 중합체는 비닐 에테르/말레산 무수물 공중합체의 가수분해에 의해 형성되는 메틸 비닐 에테르/말레산 공중합체이다. 이들 중합체는 또한 부분적으로 에스테르화 (에틸, 이소프로필 또는 부틸 에스테르) 또는 부분적으로 아미드화된 것일 수 있다.
- 수용성 또는 수-분산성 음이온성 폴리우레탄, 예를 들면 본 발명에 따르는 폴리우레탄과 상이한, 바스프의 루비셋® PUR.
설폰산 기를 함유하는 유리한 음이온성 중합체는 폴리비닐설폰산의 염, 폴리스티렌 설폰산의 염, 예컨대, 소듐 폴리스티렌 설포네이트, 또는 폴리아크릴아미드 설폰산의 염이다.
특히 유리한 음이온성 중합체는 아크릴산 공중합체, 크로톤산 유도체 공중합체, 말레산 또는 말레산 무수물 또는 푸마르산 또는 푸마르산 무수물 또는 이타콘산 또는 이타콘산 무수물, 및 비닐 에스테르, 비닐 에테르, 비닐 할로겐 유도체, 페닐 비닐 유도체, 아크릴산, 아크릴산 에스테르에서 선택된 적어도 1종의 단량체의 공중합체, 및 폴리스티렌 설폰산의 염이다.
매우 특히 유리한 음이온성 중합체는 아크릴레이트 공중합체, 예를 들면 바스프의 제품인 루비머 (Luvimer), 바스프의 제품인 에틸 아크릴레이트/N-tert-부틸아크릴아미드/아크릴산 공중합체 울트라홀드 (ULTRAHOLD®) 스트롱 (STRONG), VA/크로토네이트/비닐 네오데카노에이트 공중합체, 예를 들면 내셔널 스타치의 제품인 레신 (Resyn) 28-2930, 예를 들면 부분적으로 에스테르화된 메틸 비닐 에테르 및 말레산 무수물의 공중합체와 같은 공중합체, 예를 들면 ISP의 제품인 간트레즈 (GANTREZ®) 및 소듐 폴리스티렌 설포네이트, 예를 들면 내셔널 스타치의 제품인 플렉산 (Flexan) 130이다.
유리한 양쪽성 중합체는 중합체 사슬에 무작위 분포되어 있는 단위 A 및 B를 함유하는 중합체에서 선택될 수 있으며, 여기에서 A는 적어도 하나의 염기성 질소 원자를 갖는 단량체로부터 유도된 단위를 의미하고, B는 하나 이상의 카르복시 기 또는 설폰산 기를 갖는 산성 단량체로부터 유래하는 단위이거나, A 및 B는 양성이온성 카르복시베타인 단량체 또는 설포베타인 단량체로부터 유래되는 기 일 수 있고; A 및 B는 또한 적어도 하나의 아미노 기가 탄화수소 기에 의해 결합된 카르복시 기 또는 설폰산 기를 담지하는 1차, 2차, 3차 또는 4차 기를 함유하는 양이온성 중합체 사슬일 수도 있고, 아니면 B와 C는 카르복실산 기가 하나 이상의 1차 또는 2차 아미노 기를 함유하는 폴리아민과 반응한, 에틸렌-α,β-디카르복실산 단위를 갖는 중합체 사슬의 일부이다.
특히 유리한 양쪽성 중합체는 다음과 같다:
- 카르복시 기를 갖는 비닐 화합물, 예컨대, 특히 아크릴산, 메타크릴산, 말레산, α-클로로아크릴산, 및 치환되고 적어도 하나의 염기성 원자를 함유하는 비닐 화합물, 예컨대, 특히 디알킬아미노알킬 메타크릴레이트 및 아크릴레이트, 디알킬아미노알킬메타크릴아미드 및 -아크릴아미드로부터 유래되는 염기성 단량체로부터 유래된 단량체의 공중합 도중 형성되는 중합체. 그러한 화합물은 미국 특허 제 3 836 537에 기재되어 있다.
- a) 질소 원자 상에 알킬 기에 의해 치환된 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드로부터 선택된 적어도 1종의 단량체, b) 하나 이상의 반응성 카르복시 기를 함유하는 적어도 1종의 산성 공단량체, 및 c) 아크릴산 및 메타크릴산과 적어도 1종의 염기성 공단량체, 예컨대 1차, 2차, 3차 및 4차 아미노 치환체의 에스테르 및 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트와 디메틸 설페이트 또는 디에틸 설페이트의 4차염화 생성물로부터 유래된 단위를 갖는 중합체.
본 발명에 따라 특히 바람직한 N-치환된 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드는 그 알킬 기가 2 내지 12 개의 탄소 원자를 함유하는 화합물, 특히 N-에틸아크릴아미드, N-t-부틸아크릴아미드, N-t-옥틸아크릴아미드, N-옥틸아크릴아미드, N-데실아크릴아미드, N-도데실아크릴아미드, 및 상응하는 메타크릴아미드이다.
산성 공단량체는 특히 아크릴산, 메타크릴산, 크로톤산, 이타콘산, 말레산, 푸마르산, 및 말레산, 말레산 무수물, 푸마르산 또는 푸마르산 무수물의 1 내지 4 개 탄소원자를 갖는 알킬 모노에스테르에서 선택된다.
바람직한 염기성 공단량체는 아미노에틸 메타크릴레이트, 부틸아미노에틸 메타크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸 메타크릴레이트, N-t-부틸아미노에틸 메타크릴레이트이다.
- 가교된 및 완전히 또는 부분적으로 아크릴화된, 다음 화학식의 폴리아미노 아미드로부터 유래된 폴리아미노산:
Figure pct00003
식 중, R은 포화 디카르복실산, 에틸렌계 이중 결합을 갖는 지방족 모노- 또는 디카르복실산, 1 내지 6 개의 탄소 원자를 갖는 저급 알칸올과 이들 산의 에스테르, 또는 이들 산 중 1종을 비스-1차 또는 비스-2차 아민 위에 부가하여 형성되는 기로부터 유래되는 2가의 기이고, Z는 비스-1차, 모노- 또는 비스-2차 폴리알킬렌폴리아민으로부터 유래되는 기, 바람직하게는:
a) 60 내지 100 몰％의 정량적인 분량으로 -NH-[(CH2)x-NH-]p- 기 (식 중, x = 2 및 p = 2 또는 3, 또는 x = 3 및 p = 2임), 여기에서 상기 기는 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라아민 또는 디프로필렌트리아민에서 유래됨; b) 0 내지 40 몰％의 정량적인 분량으로, 에틸렌디아민에서 유래된 -NH-[(CH2)x-NH-]p- (식 중, x = 2 및 p = 1), 또는 피페라진에서 유래된 기:
Figure pct00004
c) 0 내지 20 몰％의 정량적인 분량으로, 헥사메틸렌디아민으로부터 유래된 -H-(CH2)6-NH- 기, 여기에서 상기 폴리아미노아미드는 에피할로히드린, 디에폭시드, 디무수물 및 비스-불포화 유도체에서 선택된 이관능성 가교제를, 폴리아미노아미드의 아미노 기에 대하여 0.025 내지 0.35 몰의 가교제의 양으로 가함으로써 가교되고, 아크릴산, 클로로아세트산 또는 알칸설폰 도는 이들의 염으로 아실화된다.
포화 카르복실산은 아디프산, 2,2,4-트리메틸아디프산 및 2,4,4-트리메틸아디프산, 테레프탈산과 같이, 6 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 산; 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산 및 이타콘산과 같이 에틸렌계 이중 결합을 갖는 산에서 바람직하게 선택된다.
아실화에 사용되는 알칸설폰은 바람직하게는 프로판설폰 또는 부탄설폰이고, 아실화제의 염은 바람직하게는 나트륨 염 또는 칼륨 염이다.
- 다음 화학식의 양성이온성 단위를 갖는 중합체:
Figure pct00005
식 중, R11은 중합가능한 불포화 기, 예컨대 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드이고, y 및 z는 1 내지 3의 정수이며, R12 및 R13은 수소 원자, 메틸, 에틸 또는 프로필이고, R14 및 R15는 수소 원자, 또는 R14 및 R15의 탄소 원자수의 합이 10을 넘지 않도록 선택된 알킬 기이다.
상기 단위를 함유하는 중합체는 또한 비-양성이온성 단량체, 예컨대 디메틸- 및 디에틸아미노에틸 아크릴레이트 또는 디메틸- 및 디에틸아미노에틸 메타크릴레이트 또는 알킬 아크릴레이트 또는 알킬 메타크릴레이트, 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드 또는 비닐 아세테이트에서 유래하는 단위를 가질 수도 있다.
- 키토산으로부터 유래되고 다음 화학식에 해당하는 단량체 단위를 함유하는 중합체:
Figure pct00006
여기에서 첫 번째 단위는 0 내지 30％의 정량적 분량으로 존재하고, 두 번째 단위는 5 내지 50％의 정량적 분량으로 존재하며, 세 번째 단위는 30 내지 90％의 정량적 분량으로 존재하는데, 단, 상기 세 번째 단위에서 R16은 하기 화학식의 기, 및 또한 이들 화합물이 염기 또는 산과 함께 형성하는 염이다 :
Figure pct00007
식 중: q = 0일 경우, R17, R18 및 R19 기는 동일 또는 상이하고, 각 경우 수소 원자, 메틸, 히드록시, 아세톡시 또는 아미노, 임의로 하나 이상의 질소 원자 및/또는 임의로 하나 이상의 아미노, 히드록시, 카르복시, 알킬티오, 설폰산, 알킬티오 기가 개입된 모노알킬아민 기 또는 디알킬아민 기이며 (그 알킬 기가 아미노 기를 담지함), 여기에서 R17, R18 및 R19 기의 적어도 하나는 이 경우 수소 원자이고; q = 1일 경우, R17, R18 및 R19 기는 각 경우 수소 원자이다.
- 다음 화학식에 해당하고 예를 들면 프랑스 특허 1 400 366에 기재되어 있는 중합체:
Figure pct00008
식 중, R20은 수소 원자, CH3O, CH3CH2O 또는 페닐이고, R21은 수소 원자 또는 저급 알킬 기, 예컨대 메틸 또는 에틸이며, R22는 수소 원자 또는 저급 C1 -6-알킬 기, 예컨대 메틸 또는 에틸이고, R23은 저급 C1 -6-알킬 기, 예컨대 메틸 또는 에틸 또는 화학식 -R24-N(R22)2의 기(여기에서 R24는 -CH2-CH2, -CH2-CH2-CH2- 또는 -CH2-CH(CH3)-이고 R22는 상기 주어진 의미를 가짐)이다.
- 키토산의 N-카르복시알킬화 도중 형성될 수 있는 중합체, 예컨대 N-카르복시메틸 키토산 또는 N-카르복시부틸 키토산.
- 다음에서 선택된 -D-X-D-X 유형의 양쪽성 중합체:
a) 클로로아세트산 또는 소듐 클로로아세테이트의, 적어도 하나의 화학식 D-X-D-X의 단위를 갖는 화합물에 대한 작용을 통해 형성된 중합체,
상기 식에서 D는
Figure pct00009
기이고,
X는 기호 E 또는 E'이고, 여기서 동일하거나 상이한 E 또는 E'은 주쇄에 7 개 이하의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬렌 기인 2가의 기이며, 이는 치환되지 않은 형태로 존재하거나 히드록시 기로 치환되고, 하나 이상의 산소 원자, 질소 원자 또는 황 원자, 및 1 내지 3개의 방향족 및/또는 헤테로시클릭 고리를 함유할 수 있고; 여기에서 산소 원자, 질소 원자 및 황 원자는 하기 기의 형태로 존재한다: 에테르, 티오에테르, 술폭시드, 술폰, 술포늄, 알킬아민, 알케닐아민, 히드록시, 벤질아민, 아민 옥사이드, 4급 암모늄, 아미드, 이미드, 알코올, 에스테르 및/또는 우레탄.
b) 화학식 D-X-D-X의 중합체,
상기 식에서 D는
Figure pct00010
기이고,
X는 기호 E 또는 E'이고, 적어도 한 번은 E'이며; 여기에서 E는 상기 주어진 의미를 가지고 E'은 주쇄에 7 개 이하의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분지쇄 알킬란 기인 2가의 기이며, 이는 치환되지 않은 형태로 존재하거나 하나 이상의 히드록시 기로 치환되고 하나 이상의 질소 원자를 함유하며, 여기에서 질소 원자는, 임의로 산소 원자가 개입되고 의무적으로 하나 이상의 카르복시 관능기 또는 하나 이상의 히드록시 관능기를 함유하는 알킬 기로 치환되어 있고 클로로아세트산 또는 소듐 클로로아세테이트와의 반응에 의해 베타인화된 것이다.
- N,N-디메틸아미노프로필아민과 같은 N,N-디알킬아미노알킬아민, 또는 N,N-디알킬아미노알코올을 이용한 반-아미드화에 의해 부분적으로 개질된, 알킬(C1 -5) 비닐 에테르/말레산 무수물 공중합체. 이들 중합체는 또한 비닐카프라락탐과 같은 추가의 공단량체를 함유할 수도 있다.
매우 특히 유리한 양쪽성 중합체는 예를 들면, 내셔널 스타치로부터 암포머 (AMPHOMER®), 암포머® LV 71 또는 밸런스(BALANCE®) 47이라는 명칭하에 시판되는 옥틸아릴아미드/아크릴레이트/부틸아미노에틸 메타크릴레이트 공중합체, 및 메틸 메타크릴레이트/메틸 디메틸카르복시메틸암모늄 에틸 메타크릴레이트 공중합체이다.
임의로, 적합한 염기를 사용하여 음이온성 및 양쪽성 중합체를 중화시키는 것이 그들의 물에서의 용해성 및/또는 분산성을 개선하기 위해 유리하다.
산 기를 함유하는 중합체를 위한 중화제로 하기 염기가 사용될 수 있다: 양이온이 암모늄 또는 알칼리 금속인 수산화물, 예를 들면 NaOH 또는 KOH.
다른 중화제는 1차, 2차 또는 3차 아민, 아미노 알코올 또는 암모니아이다. 본원에서 바람직한 것은 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올 (AMPD), 2-아미노-2-에틸-1,3-프로판디올 (AEPD), 2-아미노-2-메틸-1-프로판올 (AMP), 2-아미노-1-부탄올 (AB), 2-아미노-1,3-프로판디올, 모노에탄올아민 (MEA), 디에탄올아민 (DEA), 트리에탄올아민 (TEA), 모노이소프로판올아민 (MIPA), 디이소프로판올아민 (DIPA), 트리이소프로판올아민 (TIPA), 디메틸라우릴아민 (DML), 디메틸미리스탈아민 (DMM) 및 디메틸스테아르아민(DMS)이다.
중화는 의도된 응용에 따라 부분적이거나 완전할 수 있다.
일부 경우에, 덜 바람직하기는 해도, 양이온성 중합체, 예를 들면 중합체 사슬의 부분으로 결합되거나 중합체 사슬에 직접 결합되어 있는 1차, 2차, 3차 및/또는 4차 아미노 기를 함유하는 중합체를 사용하는 것도 가능하다.
화장료에 허용되는 매질은 특히 물 및 임의로 화장료에 적합한 용매를 포함한다. 바람직한 용매는 C2-4 탄소 원자를 갖는 지방족 알코올, 예컨대 에탄올, 이소프로판올, t-부탄올, n-부탄올; 폴리올, 예컨대 프로필렌 글리콜, 글리세롤, 에틸렌 글리콜 및 폴리올 에테르; 아세톤; 분지를 갖지 않거나 분지화된 탄화수소, 예컨대 펜탄, 헥산, 이소펜탄 및 고리형 탄화수소, 예컨대 시크로펜탄 및 시클로헥산; 및 이들의 혼합물이다.
매우 특히 바람직한 용매는 에탄올이다.
그러나, 그러한 용매의 함량은, 본 발명에 따라 이들이 저-VOC 모발 세팅 조성물이라는 사실에 의해, 바람직하게는 80 중량％ 미만, 또는 바람직하게는 55 중량％ 미만, 더욱 바람직하게는 40 중량％ 미만이다.
물 분량은 조성물의 총 중량을 기준으로 특히, 20 내지 94 중량％, 바람직하게는 30 내지 80 중량％, 더욱 바람직하게는 45 내지 70 중량％의 범위일 수 있다. 매질은 유리하게는 수성-알코올성 혼합물이다. 혼합물 중 알코올의 정량적인 분량은 조성물의 총 중량을 기준으로 0 내지 90 중량％, 바람직하게는 0 내지 70 중량％, 더욱 바람직하게는 0 내지 55 중량％, 더 더욱 바람직하게는 0 내지 40 중량％의 범위이다.
본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물은 더욱 유리하게는 증점제를 포함할 수 있다. 유리한 증점제는 아래와 같다:
- 가교 또는 비가교 아크릴산 또는 메타크릴산 단독중합체 또는 공중합체. 이들은 메타크릴산 또는 아크릴산의 가교된 단독중합체, 아크릴산 및/또는 메타크릴산과, 다른 아크릴계 또는 비닐 단량체, 예컨대 C10-30 알킬 아크릴레이트, C10-30-알킬 메타크릴레이트 및 비닐 아세테이트 및 비닐피롤리돈에서 유래된 단량체의 공중합체를 포함한다.
- 예를 들면 셀룰로오스, 구아르 검, 크산탄, 스클레로글루칸, 겔란 검, 람산 및 카라야 검, 알기네이트, 말토덱스트린, 전분 및 그의 유도체, 캐럽 (carob) 종자분, 히알루론산, 카라지난을 기재로 하는 천연 유래의 증점성 중합체.
- 예를 들면 폴리에틸렌 글리콜을 기재로 하는 비이온성, 음이온성, 양이온성 또는 양쪽성 연합 중합체, 및 이들의 유도체, 또는 폴리우레탄.
- 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드를 기재로 하는 가교 또는 비가교 단독중합체 또는 공중합체, 예컨대 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산, 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드의 공중합체 및 메타크릴로일옥시에틸트리메틸암모늄 클로라이드의 단독중합체 또는 아크릴아미드와 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산의 공중합체.
특히 유리한 증점제는 천연 유래의 증점성 중합체, 가교된 아크릴산 또는 메타크릴산 단독중합체 또는 공중합체, 및 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산의 가교된 공중합체이다.
매우 특히 유리한 증점제는 크산탄 검, 예컨대 씨피 켈코에 의해 켈트롤 (Keltrol®) 및 켈자(Kelza®)라는 명칭 하에 공급되는 제품, 또는 로디아(RHODIA)로부터 로도폴(Rhodopol)이라는 명칭을 갖는 제품, 및 구아르 검, 예컨대 로디아로부터 자구아(Jaguar®) HP105라는 명칭 하에 입수가능한 제품이다.
매우 특히 유리한 증점제는 루브리졸(Lubrizol)로부터 카보폴(Carbopol®) 940, 카보폴® 941, 카보폴® 980, 카보폴® 981, 카보폴® ETD 2001, 카보폴® EDT 2050, 카보폴® 2984, 카보폴® 5984 및 카보폴® 울트레즈 (Ultrez) 10이라는 명칭 하에, 3V로부터 신탈렌 (Synthalen®) K, 신탈렌® L 및 신탈렌® MS라는 명칭 하에, 및 프로텍스(PROTEX)로부터 모다레즈(Modarez®) V 1250 PX, 모다레즈® V2000 PX, 비스카론 (Viscaron®) A1600 PE 및 비스카론® A700 PE라는 명칭 하에 시판되는 메타크릴산 또는 아크릴산의 가교된 단독중합체이다.
매우 특히 유리한 증점제는 아크릴산 또는 메타크릴산과 C10 -30-알킬 아크릴레이트 또는 C10 -30-알킬 메타크릴레이트의 가교된 중합체, 및 아크릴산 또는 메타크릴산과 비닐피롤리돈의 공중합체이다. 상기 공중합체는 예를 들면 루브리졸로부터 카보폴® 1342, 카보폴® 1382, 페물렌 (Pemulen®) TR1 또는 페물렌® TR2라는 명칭 하에, 및 ISP로부터 울트라틱스 (Ultrathix) P-100(INCI: 아크릴산/VP 가교중합체)이라는 명칭 하에 시판된다.
매우 특히 유리한 증점제는 2-아크릴아미도-2-메틸프로판설폰산의 가교된 공중합체이다. 상기 공중합체는 예를 들면 클라리언트 (Clariant)로부터 아리스토플렉스 (Aristoflex®) AVC(INCI: 암모늄 아크릴로일디메틸 타우레이트/VP 공중합체)라는 명칭 하에 시판된다.
증점제가 사용되는 경우, 이들은 조성물의 총 중량을 기준으로 일반적으로 0％ 내지 2 중량％, 바람직하게는 0％ 내지 1 중량％의 농도로 존재한다.
본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물은 또한 분사 기체를 포함할 수 있다. 본원에서 분사 기체는 제제의 총 중량을 기준으로 0 내지 40 중량％의 양으로, 특히 바람직하게는 0 내지 20 중량％의 농도로 사용하는 것이 유리하다.
본 발명에 따라 바람직한 분사 기체는 탄화수소, 예컨대 프로판, 이소부탄 및 n-부탄, 및 이들의 혼합물이다. 그러나, 압축 공기, 이산화 탄소, 질소, 이산화 질소 및 디메틸 에테르, 및 이들 모든 기체의 혼합물이 본 발명에 따라 유리하게 사용될 수도 있다.
당업자는 물론, 에어로솔 제제의 형태로 본 발명을 실현하기에 원리적으로 적합한, 그 자체로서 비독성인 분사 기체가 있지만, 그럼에도 이들이 환경 또는 다른 동반하는 상황에 허용불가한 영향을 이유로 제외되어야 함을 잘 알고 있는데, 특히 플루오로카본 및 클로로플루오로카본 (CFC), 예컨대 1,2-디플루오로에탄(분사제 152A)이다.
또한, 모발 관리 활성 물질이 본 발명에 따르는 모발 세팅 제제에 사용될 수 있다. 바람직하게 사용될 수 있는 관리 물질은 예를 들면 총 제제의 0 내지 1.0 중량％의 농도의 고리형 폴리디메틸실록산 (시클로메티콘), 또는 조성물 총 중량의 0 내지 1.0 중량％ 농도의 디메티콘 코폴리올 또는 시메티콘 류의 실리콘 계면활성제(폴리에테르-개질된 실록산)이다. 시클로메티콘은 특히, 골드슈미트 (Goldschmidt)에 의해 상품명 아빌 (Abil®) K4, 또는 다우 코닝에 의해 예를 들면 DC 244, DC 245 또는 DC 345 하에 공급된다. 디메티콘 코폴리올은 예를 들면 다우 코닝에 의해 상품명 DC 193 또는 워커(Wacker)에 의해 벨실(Belsil®) DM 6031 하에 공급된다.
임의로, 통상의 첨가제가, 예를 들면 조성물에 특정의 개질되는 성질을 제공하도록 모발 세팅 조성물에 역시 존재할 수 있다; 이들은 실리콘 또는 실리콘 유도체, 습윤제, 보습제, 글리세롤, 글리콜 및 프탈산 에스테르 및 에테르와 같은 연화제, 방향 및 향료, UV 흡수제, 염료, 안료 및 기타 착색제, 부식방지제, 중화제, 산화방지제, 접착방지제, 결합제 및 컨디셔너, 정전방지제, 광택제, 방부제, 단백질 및 그의 유도체, 아미노산, 비타민, 유화제, 표면-활성제, 점도 조절제, 증점제 및 레올로지 조절제, 겔화제, 불투명화제, 안정화제, 계면활성제, 격리제, 착물형성제, 진주광택제, 미학 증진제, 지방산, 지방 알코올, 트리글리세리드, 식물 추출물, 투명화 보조제 및 막 형성제이다.
상기 첨가제는 모발 세팅 조성물의 총 중량을 기준으로 일반적으로 약 0.001 내지 15 중량％, 바람직하게는 0.01 내지 10 중량％의 농도로 존재한다.
본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물은 유리하게는 펌프 스프레이 또는 에어로솔 포장의 형태일 수 있다. 본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물은 분사 기체를 이용하여 유리하게 기포화될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물을 함유하는 펌프 스프레이, 에어로솔 포장, 및 펌프 스프레이나 에어로솔 포장을 기반으로 하는 기포 분배기 역시 본 발명의 구성요소이다.
본 발명에 따르는 모발 세팅 조성물의 바람직한 실시양태는 스프레이의 형태이고, 이는 다음 성분 중 1종 이상의 추가로 포함한다: 화장료에 적합한 용매, 예컨대 2 내지 4 개의 탄소 원자를 갖는 지방족 알코올, 바람직하게는 에탄올, 폴리올, 아세톤, 분지를 갖지 않거나 분지화된 탄화수소, 고리형 탄화수소 및 이들의 혼합물, 및 또한 분사 기체, 예컨대 탄화수소, 압축 공기, 이산화 탄소, 질소, 이산화 질소, 디메틸 에테르, 플루오로카본 및 클로로플루오로카본, 바람직하게는 디메틸 에테르 및/또는 프로판/부탄 혼합물.
본 발명을 이하의 실시예를 참고하여 설명하지만, 이들은 제한적인 것으로 이해되어서는 아니된다. 달리 명시되지 않는 한, 모든 정량적 데이터, 분량 및 백분율은 중량 및 총량, 또는 조성물의 총 중량 기준이다.
실시예 :
달리 명시되지 않는 한, 모든 백분율은 중량 기준이다.
달리 명시되지 않는 한, 모든 분석적 측정은 23℃의 온도에서 측정값을 의미한다.
고형분 또는 고체-물체 함량은 칭량된 시료를 125℃에서 일정한 중량이 되도록 가열함으로써 측정된다. 일정한 중량에서, 상기 고체-물체 함량은 시료를 다시 칭량함으로써 계산된다.
달리 명확하게 언급되지 않는 한, NCO 함량은 DIN-EN ISO 11909에 따라 부피측정에 의해 측정되었다.
유리 NCO 기에 대한 조절은 IR 분광학(2260 cm-1에서의 밴드)에 의해 수행되었다.
상기 언급된 점도는 안톤 파르 저머니 게엠베하 (Anton Paar Germany GmbH, Ostfildern, Germany)이 제품인 회전식 점도계를 이용하여 23℃에서 DIN 53019에 준하는 회전식 점도측정법에 의해 측정되었다.
폴리우레탄 분산액의 평균 입자 크기(수-평균이 주어짐)는 탈이온수로 희석 후 레이저 상관관계 분광학에 의해 결정되었다 (기기: Malvern Zetasizer 1000, Malvern Inst. Limited).
사용된 물질 및 약자:
디아미노설포네이트: NH2-CH2CH2-NH-CH2CH2-SO3Na (물에서 45％ 농도)
데스모펜 (Desmophen®) 2020/C2200: 폴리카르보네이트 폴리올, OH 가가 56 mg의 KOH/g, 수-평균 분자량 2000 g/mol (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, Germany)
폴리THF® 2000: 폴리테트라메틸렌 글리콜 폴리올, OH 가가 56 mg의 KOH/g, 수-평균 분자량 2000 g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, Germany)
폴리THF® 1000: 폴리테트라메틸렌 글리콜 폴리올, OH 가가 112 mg의 KOH/g, 수-평균 분자량 1000 g/mol (BASF AG, Ludwigshafen, Germany)
폴리에테르 LB 25: 수-평균 분자량 2250 g/mol, OH 가가 25 mg의 KOH/g의, 에틸렌 옥시드/프로필렌 옥시드를 기재로 하는 모노관능성 폴리에테르 (Bayer MaterialScience AG, Leverkusen, Germany)
실시예 1 : 폴리우레탄 분산액 1
987.0 g의 PolyTHF® 2000 (성분 A2)), 375.4 g의 PolyTHF® 1000 (성분 A2)), 761.3 g의 데스모펜® C2200 (성분 A2)) 및 44.3 g의 폴리에테르 LB 25(성분 A4))를 표준 교반 장치에서 70℃로 가열하였다. 다음, 237.0 g의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (성분 A1)) 및 313.2 g의 이소포론 디이소시아네이트(성분 A1))를 가하고, 이론적 NCO 값에 도달될 때까지 상기 혼합물을 120℃에서 교반하였다. 마무리된 예비중합체를 4830 g의 아세톤으로 용해시키고, 그렇게 50℃까지 식힌 다음 25.1 g의 에틸렌디아민 (성분 B1)), 116.5 g의 이소포론디아민 (성분 B1)), 61.7 g의 디아미노설포네이트 (성분 B2)) 및 1030 g의 물의 용액을 그 안에 계량해 넣었다. 후교반 시간은 10 분이었다. 이어서, 1250 g의 물을 가하여 상기 혼합물을 분산시켰다. 용매를 진공에서 증류에 의해 제거하였다.
수득되는 백색 분산액은 다음 성질을 가졌다:
고형분: 61％
입자 크기 (LCS): 312 nm
점도 (점도계, 23℃): 241 mPas
pH (23℃): 6.02
pH (23℃): 7.15
실시예 2: 폴리우레탄 분산액 2
450 g의 PolyTHF® 1000 (성분 A2)) 및 2100 g의 PolyTHF® 2000 (성분 A2))를 70℃로 가열하였다. 다음, 225.8 g의 헥사메틸렌 디이소시아네이트 (성분 A1)) 및 298.4 g의 이소포론 디이소시아네이트(성분 A1))를 가하고, 실제 NCO 값이 이론적 NCO 값 아래로 떨어질 때까지 상기 혼합물을 100-115℃에서 교반하였다. 마무리된 예비중합체를 50℃에서 5460 g의 아세톤으로 용해시킨 다음 29.5 g의 에틸렌디아민 (성분 B1)), 143.2 g의 디아미노설포네이트 (성분 B2)) 및 610 g의 물의 용액을 그 안에 계량해 넣었다. 후교반 시간은 15 분이었다. 이어서, 1880 g의 물을 가하여 상기 혼합물을 분산시켰다. 용매를 진공에서 증류에 의해 제거하여, 보관-안정한 분산액을 수득하였다.
고형분: 56％
입자 크기 (LCS): 276 nm
점도: 1000 mPas
실시예 3: 폴리우레탄 분산액 3
1700 g/mol의 평균 분자량을 갖는 아디프산, 헥산디올 및 네오펜틸 글리콜의 폴리에스테르 1649.0 g(성분 A2))을 65℃로 가열하였다. 다음, 291.7 g의 헥사메틸렌 디이소시아네이트(성분 A1))를 가하고, 실제 NCO 값이 이론적 NCO 값 아래로 떨어질 때까지 상기 혼합물을 100-115℃에서 교반하였다. 마무리된 예비중합체를 50℃에서 3450 g의 아세톤으로 용해시킨 다음, 16.8 g의 에틸렌디아민 (성분 B1)), 109.7 g의 디아미노설포네이트 (성분 B2)) 및 425 g의 물의 용액을 그 안에 계량해 넣었다. 후교반 시간은 15 분이었다. 이어서, 1880 g의 물을 가하여 상기 혼합물을 분산시켰다. 용매를 진공에서 증류에 의해 제거하여, 보관-안정한 분산액을 수득하였다.
고형분: 42％
입자 크기 (LCS): 168 nm
점도: 425 mPas
pH: 7.07
실시예 4: 폴리우레탄 분산액 4
1700 g/mol의 평균 분자량을 갖는, 아디프산, 헥산디올 및 네오펜틸 글리콜의 폴리에스테르 (성분 A2)) 340 g을 65℃로 가열하였다. 다음, 60.1 g의 헥사메틸렌 디이소시아네이트(성분 A1))를 가하고, 실제 NCO 값이 이론적 NCO 값 아래로 떨어질 때까지 상기 혼합물을 105℃에서 교반하였다. 마무리된 예비중합체를 50℃에서 711 g의 아세톤으로 용해시킨 다음, 2.1 g의 에틸렌디아민 (성분 B1)), 32.4 g의 디아미노설포네이트 (성분 B2)) 및 104.3 g의 물의 용액을 그 안에 계량해 넣었다. 후교반 시간은 15 분이었다. 이어서, 1880 g의 물을 가하여 상기 혼합물을 분산시켰다. 용매를 진공에서 증류에 의해 제거하여, 보관-안정한 분산액을 수득하였다.
고형분: 40％
입자 크기 (LCS): 198 nm
점도: 700 mPas
pH: 6.31
실시예 5: 폴리우레탄 분산액 5
450 g의 PolyTHF® 1000 (성분 A2)) 및 2100 g의 PolyTHF® 2000(성분 A2))을 70℃로 가열하였다. 다음, 225.8 g의 헥사메틸렌 디이소시아네이트(성분 A1)) 및 298.4 g의 이소포론 디이소시아네이트(성분 A1))의 혼합물을 가하고, 실제 NCO 값이 이론적 NCO 값 아래로 떨어질 때까지 상기 혼합물을 100-115℃에서 교반하였다. 마무리된 예비중합체를 50℃에서 5460 g의 아세톤으로 용해시킨 다음, 351 g의 디아미노설포네이트 (성분 B2)) 및 610 g의 물의 용액을 그 안에 계량해 넣었다. 후교반 시간은 15 분이었다. 이어서, 1880 g의 물을 가하여 상기 혼합물을 분산시켰다. 용매를 진공에서 증류에 의해 제거하여, 보관-안정한 분산액을 수득하였다.
고형분: 42％
점도: 1370 mPas
응용-관련된 비교 실험:
소위 "컬 유지" 실험을 위해, 컬링(Kerling)의 제품인 시판되는 유럽인 혼합 모발(유용한 길이: 19 cm, Kerling 색상 번호 6/0)을 사용하였다. 모발을 사용하기 전에 표준화된 세척 과정을 실시하였다. 물에 15 분 동안 연화된 모발을 15 중량％ 소듐 도데실 설페이트 용액을 이용하여 2 분 동안 샴푸하고, 온수로 완전히 헹구고, 저온 설정으로 송풍-건조한 다음 22℃ 및 55％ 상대 습도에서 컨디셔닝하였다. 0.5 cm 폭의 머릿단을 젖은 상태에서 나선형 롤러에 감고, 고온 설정으로 35 분 동안 송풍-건조한 다음, 중합체 분산액으로 분무하고 밤새 컨디셔닝하였다.
중합체 분산액의 적용을 위해, 세퀴스트 퍼펙트 디스펜싱 게엠베하(Seaquist Perfect Dispensing GmbH)의 제품인 스프레이 헤드를 사용하였다: 펌프 분무기 유형 PZ 1/150 HV (24/410). 30 cm의 거리에서 본 발명에 따르는 조성물을 스프레이 헤드의 발동 작용에 의해 모발 재료에 적용하였다.
"컬 유지" 실험을 98％를 초과하는 상대 습도의 특수 기후 쳄버에서 수행하였다. 쳄버의 온도는 30℃였다. 준비된 머릿단을 동시에 상기 쳄버 내에 걸었다. 컬의 길이를 일정 시간에 눈금 상에서 읽었다. 각 실험을 3 개의 머릿단에 대하여 수행하였다.
Figure pct00011
중량부로 주어짐. 1): 폴리우레탄 수성 분산액 중 고형분 기준
도 1은 실험 A에서 수득된 결과를 보여준다.
도 2는 실험 B에서 수득된 결과를 보여준다.
도면에서,
○는 폴리우레탄이 없는 공 실험을 의미한다.
디메틸프로판산을 포함하는 선행 기술의 폴리우레탄:
(디메틸올프로판산을 포함하는 폴리우레탄은 디메틸올프로판산을 수용성 또는 수-분산성인 예비중합체 내에 도입함으로써 통상적으로 제조됨, 참고 WO 94/03510, EP 0619111 및 EP 637600).
■ 선행 기술의 폴리우레탄, 바스프의 제품인 루비셋® PUR, INCI 명: 폴리우레탄-1, 디이소시아네이트, 디메틸올프로판산, 폴리에스테르디올 및 지방족 디올의 폴리우레탄.
◆ 선행 기술의 폴리우레탄, 내셔널 스타치의 제품인 다이남(Dynam)X® 폴리머 (POLYMER), INCI 명: 폴리우레탄 14 (및) AMP-아크릴레이트 공중합체, 폴리우레탄-14는 이소포론 디이소시아네이트, 프로필렌글리콜, 디메틸프로판산, 디올, 폴리에테르로 이루어짐.
▲ 실시예 4에서와 같은 본 발명에 따르는 폴리우레탄
상기 실험은 본 발명에 따라 사용되는 폴리우레탄으로 가장 좋은 컬 고정이 수득됨을 분명하게 보여준다.
응용-관련된 예 :
(중량부로 주어짐).
"펌프-세팅 스프레이"
Figure pct00012
에어로솔 헤어스프레이
Figure pct00013
헤어 무스
Figure pct00014
헤어 겔/크림
Figure pct00015

Claims (14)

1종 이상의 수불용성, 비-수분산성의 이소시아네이트-관능성 폴리우레탄 예비중합체 A)와 1종 이상의 아미노-관능성 화합물 B)를 반응시킴으로써 수득될 수 있는 적어도 1종의 폴리우레탄을 포함하는 모발 세팅 조성물.
본질적으로 이온성 기 또는 이온생성 기를 갖지 않는 1종 이상의 이소시아네이트-관능성 폴리우레탄 예비중합체 A)와 1종 이상의 아미노-관능성 화합물 B)를 반응시킴으로써 수득될 수 있는 적어도 1종의 폴리우레탄을 포함하는 모발 세팅 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 아미노-관능성 화합물 B)가 1차 및/또는 2차 아민 및/또는 디아민에서 선택되는 것인 모발 세팅 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-관능성 화합물 B)가 적어도 1종의 디아민을 포함하는 것인 모발 세팅 조성물.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-관능성 화합물 B)가 이온성 및/또는 이온생성 기를 갖는 아미노-관능성 화합물 B2), 및 이온성 및/또는 이온생성 기를 갖지 않는 아미노-관능성 화합물 B1)에서 선택되는 것인 모발 세팅 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-관능성 화합물 B)가 이온성 및/또는 이온생성 기를 갖는 적어도 1종의 아미노-관능성 화합물 B2), 바람직하게는 2-(2-아미노에틸아미노)에탄설폰산 및/또는 그의 염을 포함하는 것인 모발 세팅 조성물.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-관능성 화합물 B)가 이온성 및/또는 이온생성 기를 갖지 않는 적어도 1종의 아미노-관능성 화합물 B1), 바람직하게는 이온성 및/또는 이온생성 기를 갖지 않는 디아민을 포함하는 것인 모발 세팅 조성물.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 아미노-관능성 화합물 B)가 이온성 및/또는 이온생성 기를 갖는 아미노-관능성 화합물 B2), 및 또한 이온성 및/또는 이온생성 기를 갖지 않는 아미노-관능성 화합물 B1)을 모두 포함하는 것인 모발 세팅 조성물.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 예비중합체 A)가 폴리에테르 폴리올, 폴리카르보네이트 폴리올, 폴리에테르-폴리카르보네이트 폴리올 및/또는 폴리에스테르 폴리올로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 폴리올, 및 1종 이상의 폴리이소시아네이트를 반응시킴으로써 수득가능한 것인 모발 세팅 조성물.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리우레탄이 적어도 1종의 설폰산 및/또는 설포네이트 기, 바람직하게는 소듐 설포네이트 기를 함유하는 것인 모발 세팅 조성물.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 모발 세팅 조성물을 기준으로 80 중량％ 미만의 휘발성 유기 화합물(VOC)의 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 모발 세팅 조성물.
1종 이상의 수불용성, 비-수분산성의 이소시아네이트-관능성 폴리우레탄 예비중합체 A)를 1종 이상의 아미노-관능성 화합물 B)와 반응시킴으로써 수득될 수 있는 적어도 1종의 폴리우레탄을 포함하는 화장 조성물의, 모발을 형태화 및/또는 세팅하기 위한 용도.
1종 이상의 수불용성, 비-수분산성의 이소시아네이트-관능성 폴리우레탄 예비중합체 A)를 1종 이상의 아미노-관능성 화합물 B)와 반응시킴으로써 수득될 수 있는 폴리우레탄의, 모발을 형태화 또는 세팅하기 위한 화장 조성물의 제조를 위한 용도.
1종 이상의 수불용성, 비-수분산성의 이소시아네이트-관능성 폴리우레탄 예비중합체 A)를 1종 이상의 아미노-관능성 화합물 B)와 반응시킴으로써 수득될 수 있는 적어도 1종의 폴리우레탄을 포함하는 화장 조성물을 모발에 적용하는 것을 포함하는, 모발의 형태화 또는 세팅 방법.
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