説明

通気性ポリウレタンベースの毛髪固定剤組成物

垂直透湿度が約500グラム/m/24時間である通気性ポリウレタンを含有し、前記ポリウレタンは、(a)前記ポリウレタンの約12重量%〜約80重量%を構成する量のポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位であって、(i)前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位におけるアルキレンオキシド基は、2個〜10個の炭素原子を有し、無置換、置換、または無置換および置換基であり、(ii)前記アルキレンオキシド基の少なくとも約50重量%は、エチレンオキシドであり、(iii)前記側鎖単位の前記量は、前記側鎖単位の分子量に依存するポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位と、(b)前記ポリウレタンの約25重量%未満を構成する量のポリ(エチレンオキシド)主鎖単位とを含む毛髪固定剤組成物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(発明の分野)
本発明は、優れた通気性、すなわち高透湿度(MVTR)を有するポリウレタンを製造するのに使用される水系ポリウレタン分散液、および毛髪固定剤組成物におけるそれらの使用に関する。当該ポリウレタンは、(a)ポリウレタンの約12重量%から約80重量%を構成する量のポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位であって、(i)前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位におけるアルキレンオキシド基は、2個から10個の炭素原子を有し、無置換、置換、または無置換かつ置換基であり、(ii)前記アルキレンオキシド基の少なくとも約50重量%は、エチレンオキシドであり、(iii)側鎖単位の量は、側鎖単位の分子量が約600グラム/モル未満のときは少なくとも約30重量%であり、側鎖単位の分子量が約600グラム/モルから約1,000グラム/モルのときは少なくとも約15重量%であり、側鎖単位の分子量が約1,000グラム/モルより大きいときは少なくとも約12重量%であるポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位と、(b)ポリウレタンの約25重量%未満を構成する量のポリ(エチレンオキシド)主鎖単位とを含む。
【背景技術】
【0002】
(発明の背景)
特許文献1は、イオン官能基、ポリオキシエチレン単位およびヒドラジン基を有し、インク、被覆剤または接着剤のための組成物として使用される水性ポリウレタン分散液に関する。ポリオキシエチレン単位は、水性ポリウレタンの主鎖内、主鎖の末端または側鎖内に存在しうる。ポリオキシエチレン単位の含有量は、樹脂の重量の約20重量%以下である。組成物の望ましい特性は、保管安定性、耐水性、顔料分散性および接着性を含む。組成物の通気特性、または通気性および他の好適なポリウレタン特性の両方を達成する上で側鎖および主鎖ポリオキシエチレンの量および長さの重要性に関しては教示または示唆されていない。
【0003】
特許文献2は、ペンダントポリオキシエチレン鎖、および3,000から100,000の原子量単位当たり1つの架橋を有する非イオン性水分散性ポリウレタンの水性分散液に関する。特許文献3は、ペンダントポリオキシエチレン鎖、および遊離酸または遊離三級アミン基を有する非イオン性水分散性ポリウレタンの水性分散液に関する。ペンダントポリオキシエチレン鎖を有するジオールおよびジイソシアネートは、それぞれ特許文献4および特許文献5のように、後者の2つの特許の両方に広く言及されている。該分散液は、被覆剤として有用であるが、組成物の通気特性、または通気性および他の好適なポリウレタン特性の両方を達成する上で側鎖および主鎖ポリオキシエチレンの量および長さの重要性に関しては後者の4つの文献のいずれにも教示または示唆されていない。
【0004】
特許文献6は、少なくとも1種のポリウレタンの水性分散液を含み、膜形成の最中および/または後に、アゾメチン形成を介して、ポリウレタンポリマーが関与する自己架橋性反応を与えるようにヒドラジン(またはヒドラゾン)官能基およびカルボニル官能基が配置された水性自己架橋性被覆剤組成物に関する。組成物の通気特性、または通気性および他の好適なポリウレタン特性の両方を達成する上で側鎖および主鎖ポリオキシエチレンの量および長さの重要性に関しては教示または示唆されていない。また、出願人らの通気性ポリウレタンは、ヒドラジン官能基またはヒドラゾン官能基を含有していない。
【0005】
特許文献7は、実質的に線形分子構造、および約3から30重量%の水平ポリアルキレンオキシドポリエーテル鎖を有する水平ポリアルキレンオキシド鎖を有する非イオン性水分散性ポリウレタンに関する。それらの鎖は、約40〜95%のエチレンオキシド単位、ならびにプロピレンオキシド、ブチレンオキシドおよびスチレンオキシドからなる群から選択される5〜60%の一定の他のアルキレンオキシド単位からなる。被覆剤は列記された多くの用途があるが、組成物の通気特性、または通気性および他の好適なポリウレタン特性の両方を達成する上で側鎖および主鎖ポリオキシエチレンの量および長さの重要性に関しては教示または示唆されていない。
【0006】
特許文献8は、(a)ポリウレタン全体に対して約0.5から10重量%の水平ポリアルキレンオキシド単位および(b)100g当たり約0.1から15ミリ当量の含有量の=N=、−COOまたは−SO基を特徴とする、実質的に線形の分子構造を有する水分散性ポリウレタンエラストマーに関する。被覆剤は列記された多くの用途があるが、組成物の通気特性、または通気性および他の好適なポリウレタン特性の両方を達成する上で側鎖および主鎖ポリオキシエチレンの量および長さの重要性に関しては教示または示唆されていない。
【特許文献1】米国特許第5,700,867号明細書
【特許文献2】米国特許第5,043,381号明細書
【特許文献3】米国特許第4,992,507号明細書
【特許文献4】米国特許第3,905,929号明細書
【特許文献5】米国特許第3,920,598号明細書
【特許文献6】米国特許第4,983,662号明細書
【特許文献7】米国特許第4,190,566号明細書
【特許文献8】米国特許第4,092,286号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来技術のポリウレタンと比較して透湿度および他の特性が改善された、膜、被覆剤および他の組成物を製造するのに使用できる水系ポリウレタン分散液が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0008】
(発明の要旨)
通気性ポリウレタンは、(a)ポリウレタンの約12重量%から約80重量%を構成する量のポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位であって、(i)前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位におけるアルキレンオキシド基は、2個から10個の炭素原子を有し、無置換、置換、または無置換かつ置換基であり、(ii)前記アルキレンオキシド基の少なくとも約50重量%は、エチレンオキシドであり、(iii)側鎖単位の量は、(i)側鎖単位の分子量が約600グラム/モル未満のときは少なくとも約30重量%であり、(ii)側鎖単位の分子量が約600グラム/モルから約1,000グラム/モルのときは少なくとも約15重量%であり、(iii)側鎖単位の分子量が約1,000グラム/モルより大きいときは少なくとも約12重量%であるポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位と、(b)ポリウレタンの約25重量%未満を構成する量のポリ(エチレンオキシド)主鎖単位とを含む。
【0009】
当該通気性ポリウレタンを製造するための好ましい方法は、
(A)イソシアネート末端プレポリマー(1)平均で2個以上のイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネート;(2)(a)前記ポリウレタンの約12重量%から約80重量%を構成する量のポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位であって、(i)前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位におけるアルキレンオキシド基は、2から10の炭素原子を有し、無置換、置換、または無置換および置換基であり、(ii)前記アルキレンオキシド基の少なくとも約50重量%は、エチレンオキシドであり、(iii)前記側鎖単位の前記量は、前記側鎖単位の分子量が約600グラム/モル未満のときは少なくとも約30重量%であり、前記側鎖単位の分子量が約600グラム/モルから約1,000グラム/モルのときは少なくとも約15重量%であり、前記側鎖単位の分子量が約1,000グラム/モルより大きいときは少なくとも約12重量%であるポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位と、(b)前記ポリウレタンの約25重量%未満を構成する量のポリ(アルキレンオキシド)主鎖単位とを含む少なくとも1種の活性水素含有化合物;(3)ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位を含有しない好ましくは少なくとも1種の他の活性水素含有化合物;および(4)イソシアネート末端プレポリマーを形成するために少なくとも1個の架橋性官能基を有する場合によって少なくとも1種の化合物を形成するために反応を行う工程と、
(B)前記プレポリマーを水に分散させ、水、平均で約2個以上の一級および/または二級アミン基を有する無機または有機ポリアミン、ポリアルコール、尿素、またはそれらの組合せの少なくとも1つとの反応により前記プレポリマーを連鎖延長させる工程と、
(C)その後に、垂直透湿度(upright moisture vapor transmission rate)(MVTR)が500グラム/m/24時間より大きい組成物または製品を形成するために工程(B)の連鎖延長分散液をさらに処理する工程とを含む。
【0010】
当該分散液を使用して製造された被覆剤および他の製品は、優れた通気性、すなわち高透湿度(MVTR)を有し、溶媒、中和アミンまたはその両方を使用せずに製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
(発明の詳細な説明)
本発明は、
(A)イソシアネート末端プレポリマー(1)平均で2個以上のイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネート;(2)(a)前記ポリウレタンの約12重量%から約80重量%を構成する量のポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位であって、(i)前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位におけるアルキレンオキシド基は、2から10の炭素原子を有し、無置換、置換、または無置換および置換基であり、(ii)前記アルキレンオキシド基の少なくとも約50重量%は、エチレンオキシドであり、(iii)前記側鎖単位の前記量は、前記側鎖単位の分子量が約600グラム/モル未満のときは少なくとも約30重量%であり、前記側鎖単位の分子量が約600グラム/モルから約1,000グラム/モルのときは少なくとも約15重量%であり、前記側鎖単位の分子量が約1,000グラム/モルより大きいときは少なくとも約12重量%であるポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位と、(b)前記ポリウレタンの約25重量%未満を構成する量のポリ(アルキレンオキシド)主鎖単位とを含む少なくとも1種の活性水素含有化合物;(3)ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位を含有しない好ましくは少なくとも1種の他の活性水素含有化合物;および(4)イソシアネート末端プレポリマーを形成するために少なくとも1個の架橋性官能基を有する場合によって少なくとも1種の化合物を形成するために反応を行う工程と、
(B)前記プレポリマーを水に分散させ、水、平均で約2個以上の一級および/または二級アミン基を有する無機または有機ポリアミン、ポリアルコール、尿素、またはそれらの組合せの少なくとも1つとの反応により前記プレポリマーを連鎖延長させる工程と、
(C)その後に、垂直透湿度(MVTR)が500グラム/m/24時間より大きい組成物または製品を形成するために工程(B)の連鎖延長分散液をさらに処理する工程とを含む好ましい方法で調製される通気性ポリウレタンに関する。
【0012】
プレポリマーを水に分散させる前に、場合によって少なくとも1種の可塑剤をプレポリマー形成中の任意の時点で反応混合物に導入する。それを完成分散液に添加することもできる。該方法は、典型的には、有機溶媒、または可塑剤以外の希釈剤の実質的不在下、好ましくは完全不在下で実施される。
【0013】
好ましい方法の説明を続ける前に、本発明の通気性ポリウレタンを製造するのに以下の方法を含む(ただし、それらに限定されない)他の方法を用いることもできることを注記する。
【0014】
1.乳化剤(界面活性剤などの外部乳化剤、またはポリウレタン骨格の一部もしくはそれに対するペンダントとして、および/またはポリウレタン骨格上の末端基として陰イオンおよび/または陽イオン基を有する内部乳化剤)とともに剪断力によってプレポリマーを分散させる。
【0015】
2.アセトン法。プレポリマーをアセトン、MEK、および/または非反応性で、容易に蒸留される他の極性溶媒の存在を用いて、または用いずに形成する。プレポリマーを必要に応じて前記溶媒でさらに希釈し、活性水素含有化合物で連鎖延長する。水を連鎖延長ポリウレタンに添加し、溶媒を蒸留除去する。この方法の変形は、プレポリマーを水に分散させる前に連鎖延長することである。
【0016】
3.溶融分散法。イソシアネート末端プレポリマーを形成し、次いで過剰のアンモニアまたは尿素と反応させて、末端尿素またはビウレット基を有する低分子量オリゴマーを形成する。オリゴマーを水に分散させ、ホルムアルデヒドによるビウレット基のメチロール化によって連鎖延長する。
【0017】
4.ケタジンおよびケチミン法。ヒドラジンまたはジアミンをケトンと反応させて、ケタジンまたはケチミンを形成する。これらは、プレポリマーに添加され、イソシアネートに対して不活性である。プレポリマーが水に分散されると、ヒドラジンまたはジアミンが解放され、分散が生じると、連鎖延長が生じる。
【0018】
5.連続処理重合。イソシアネート末端プレポリマーを形成する。このプレポリマーを、高剪断混合ヘッドを通じて汲み上げ、水に分散させ、次いで前記混合ヘッドにおいて連鎖延長するか、または前記混合ヘッドにおいて同時に分散/連鎖延長する。これは、プレポリマー(または中和プレポリマー)、必要に応じた中和剤、水、および必要に応じた鎖長延長剤および/または界面活性剤からなる多数の流れによって達成される。
【0019】
6.逆供給法。水および必要に応じた中和剤および/または延長剤アミンを攪拌下でプレポリマーに充填する。水および/またはジアミン鎖長延長剤を添加する前に、プレポリマーを中和することができる。
【0020】
7.溶液重合。
【0021】
8.押出法を含む(ただし、それに限定されない)塊重合。
【0022】
本発明の通気性組成物は、ウレタン基を含むため便宜的にポリウレタンと称する。活性水素含有化合物がポリオールおよびポリアミンである場合は、それらをポリ(ウレタン/尿素)としてより厳密に記述することができる。「ポリウレタン」は、イソシアネートを少なくとも1種のヒドロキシ含有化合物、アミン含有化合物、またはそれらの混合物と反応させることによって得られるポリマーを記述するのに用いられる総称的な用語であることを当業者は十分に理解する。ポリウレタンは、ウレタンおよび尿素結合に加えて、アロファン酸塩、ビウレット、カルボジイミド、オキサゾリジニル、イソシアヌル酸塩、ウレトジオンおよび他の結合をも含むことも当業者は十分に理解する。
【0023】
本明細書に用いられているように、「重量%」という用語は、乾燥重量で、ポリマーの100重量部当たりのモノマーの重量部の数、または特定組成物の100重量部当たりの成分の重量部の数を意味する。本明細書に用いられているように、「分子量」という用語は、数平均分子量を意味する。
【0024】
(ポリイソシアネート)
好適なポリイソシアネートは、平均で約2個以上のイソシアネート基、好ましくは平均で約2個から約4個のイソシアネート基を有し、単独または2つ以上の混合物で使用される脂肪族、脂環式、アリール脂肪族および芳香族ポリイソシアネートを含む。ジイソシアネートがより好ましい。
【0025】
好適な脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート、1,12−ドデカンジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネートおよび2−メチル−1,5−ペンタメチレンジイソシアネート等の5から20個の炭素原子を有するアルファ、オメガ−アルキレンジイソシアネートが挙げられる。炭素原子の数が5個より少ないポリイソシアネートを使用することができるが、揮発性および毒性が強いため、あまり好ましくない。好ましい脂肪族ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレン−1,6−ジイソシアネート、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレン−ジイソシアネートおよび2,4,4−トリメチル−ヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。
【0026】
好適な脂環式ポリイソシアネートの具体例としては、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(Bayer CorporationからDesmodur(商標)Wとして市販されている)、イソホロンジイソシアネート、1,4−シクロヘキサンジイソシアネートおよび1,3−ビス−(イソシアナトメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。好ましい脂環式ポリイソシアネートとしては、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートおよびイソホロンジイソシアネートが挙げられる。
【0027】
好適なアリール脂肪族ポリイソシアネートの具体例としては、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,4−キシリレンジイソシアネートおよび1,3−キシリレンジイソシアネート等が挙げられる。好ましいアリール脂肪族は、テトラメチルキシリレンジイソシアネートである。
【0028】
好適な芳香族ポリイソシアネートの例としては、4,4’−ジフェニルメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、それらの異性体およびナフタレンジイソシアネート等が挙げられる。好ましい芳香族ポリイソシアネートは、トルエンジイソシアネートである。
【0029】
(活性水素含有化合物)
「活性水素含有」という用語は、活性水素の源であり、−NCO+H−X −NH−C(=O)−Xの反応を介してイソシアネート基と反応することができる化合物を意味する。好適な活性水素含有化合物としては、ポリオール、ポリチオールおよびポリアミンが挙げられるが、それらに限定されない。
【0030】
本明細書に用いられているように、「アルキレンオキシド」という用語は、2個から10個の炭素原子を有するアルキレンオキシドおよび置換アルキレンオキシドを含む。本発明に使用される活性水素含有化合物は、乾燥重量で、最終ポリウレタンにおいて約12重量%から約80重量%、好ましくは約15重量%から約60重量%、より好ましくは約20重量%から約50重量%のポリ(アルキレンオキシド)単位を含むのに十分な量のポリ(アルキレンオキシド)側鎖を有する。ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位の少なくとも約50重量%、好ましくは少なくとも約70重量%、より好ましくは少なくとも約90重量%は、ポリ(エチレンオキシド)を含み、側鎖ポリ(アルキレンオキシド)単位の残りは、プロピレンオキシド、テトラメチレンオキシド、ブチレンオキシド、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、アリルグリシジルエーテル、スチレンオキシド等、およびそれらの混合物などの3から10個の炭素原子を有するアルキレンオキシドおよび置換アルキレンオキシド単位を含むことができる。「最終ポリウレタン」という用語は、以下により詳細に説明する連鎖延長工程が続くプレポリマーの形成の後に生成されるポリウレタンを意味する。
【0031】
主鎖ポリ(エチレンオキシド)単位は、水系ポリウレタン分散液におけるポリウレタン粒子の膨張を引き起こす傾向があるとともに、ポリウレタン分散液から製造される物品の使用時引張強度の低下に寄与するため、好ましくは、当該活性水素含有化合物は、骨格(主鎖)において、最終ポリウレタンの乾燥重量に対して約25重量%未満、より好ましくは約15重量%未満、最も好ましくは約5重量%未満のポリ(エチレンオキシド)単位を与える。好ましくは、側鎖単位の量は、(i)側鎖単位の分子量が約600グラム/モル未満のときは少なくとも約30重量%であり、(ii)側鎖単位の分子量が約600グラム/モルから約1,000グラム/モルのときは少なくとも約15重量%であり、(iii)前記側鎖単位の分子量が約1,000グラム/モルより大きいときは、少なくとも約12重量%である。当該ポリ(アルキレンオキシド)側鎖を有する活性水素含有化合物と、当該側鎖を有さない活性水素含有化合物との混合物を使用することができる。
【0032】
好ましくは、本発明のポリウレタンは、前記側鎖を有さず、分子量が典型的には約50グラム/モルから約10,000グラム/モル、好ましくは約200グラム/モルから約6,000グラム/モル、より好ましくは約300グラム/モルから約3,000グラム/モルの広範囲に及ぶ少なくとも1種の活性水素含有化合物が反応している。前記側鎖を有さない好適な活性水素含有化合物としては、以降に記載するアミンおよびポリオールのいずれかが挙げられる。
【0033】
「ポリオール」という用語は、分子ごとに平均で約2個以上のヒドロキシル基を有する任意の高分子量生成物を意味する。本発明に使用できる当該ポリオールの例としては、ポリエステルポリオールおよびポリエーテルポリオールなどのより高分子量のポリオール、ならびにポリヒドロキシポリエステルアミド、ヒドロキシル含有ポリカプロラクトン、ヒドロキシル含有アクリルインターポリマー、ヒドロキシル含有エポキシド、ポリヒドロキシポリカーボネート、ポリヒドロキシポリアセタール、ポリヒドロキシポリチオエタン、ポリシロキサンポリオール、エトキシル化ポリシロキサンポリオール、ポリブタジエンポリオールおよび水素化ポリブタジエンポリオール、ポリアクリレートポリオール、ハロゲン化ポリエステルおよびポリエーテル等、およびそれらの混合物が挙げられる。ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリシロキサンポリオールおよびエトキシル化ポリシロキサンポリオールが好ましい。
【0034】
当業者に良く知られている方法によって、ポリ(アルキレンオキシド)側鎖を当該ポリオールに組み込むことができる。例えば、ポリ(アルキレンオキシド)側鎖を有する活性水素含有化合物は、(全体が参照により本明細書に組み込まれている)米国特許第3,905,929号に記載されているようなポリ(エチレンオキシド)側鎖を有するジオールを含む。さらに、(その全体が参照により本明細書に組み込まれている)米国特許第5,700,867号の第4欄、第35行から第5欄、第45行には、ポリ(エチレンオキシド)側鎖を組み込むための方法が教示されている。ポリ(エチレンオキシド)側鎖を有する好ましい活性水素含有化合物は、デグサ−ゴールドシュミッツからTegomer D−3403として入手可能なトリメチロールプロパンモノエトキシレートメーテルエーテルである。
【0035】
ポリエステルポリオールは、典型的には、有機ポリカルボン酸またはそれらの無水物と、ジオールの化学量論的過剰量との反応によって調製されるエステル化生成物である。該反応に使用される好適なポリオールの例としては、ポリ(アジピン酸グリコール)、ポリ(テレフタル酸エチレン)ポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、オルトフタル酸ポリオール、およびスルホン化およびホスホン化ポリオール等、およびそれらの混合物が挙げられる。
【0036】
ポリエステルポリオールを製造するのに使用されるジオールとしては、アルキレングリコール、例えばエチレングリコール、1,2−および1,3−プロピレングリコール、1,2−、1,3−、1,4−および2,3−ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、およびビスフェノールA、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール(1,4−ビス−ヒドロキシメチルシクロヘキサン)、2−メチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ジブチレングリコール、ポリブチレングリコール、ジメレートジオール、ヒドロキシル化ビスフェノール、ポリエーテルグリコールおよびハロゲン化ジオール等、およびそれらの混合物などの他のグリコールが挙げられる。好ましいジオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオールおよびネオペンチルグリコールが挙げられる。
【0037】
ポリエステルポリオールを製造するのに使用される好適なカルボン酸としては、ジカルボン酸およびトリカルボン酸および無水物、例えばマレイン酸、無水マレイン酸、コハク酸、グルタル酸、無水グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、クロレンド酸、1,2,4−ブタン−トリカルボン酸、フタル酸、フタル酸の異性体、無水フタル酸、フマル酸、およびオレイン酸などのダイマー脂肪酸等、およびそれらの混合物が挙げられる。ポリエステルポリオールを製造するのに使用される好ましいポリカルボン酸としては、脂肪族または芳香族二塩基酸が挙げられる。
【0038】
好ましいポリエステルポリオールは、ジオールである。好ましいポリエステルジオールとしては、ポリ(アジピン酸ブタンジオール);ヘキサンアジペートイソフタレートポリエステルなどのヘキサンジオールアジピン酸およびイソフタル酸ポリエステル;ヘキサンジオールネオペンチルグリコールアジピン酸ポリエステルジオール、例えばピオタン67−3000HNA(Panolam Industries)およびピオタン67−1000NHA;ならびにプロピレングリコール無水マレイン酸アジピン酸ポリエステルジオール、例えばピオタン50−1000PMA;およびヘキサンジオールネオペンチルグリコールフマル酸ポリエステルジオール、例えばピオタン67−500HNFが挙げられる。他の好ましいポリエステルジオールとしては、Rucoflex(登録商標)S1015−35、S1040−35およびS−040−110(Bayer Corporation)が挙げられる。
【0039】
ポリエステルジオールをポリエーテルジオールで全体的または部分的に置換することができる。ポリエーテルポリオールは、(A)水、またはポリエステルポリオールの調製について記載されたジオールなどの、反応性水素原子を含有する出発化合物と、(B)エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、スチレンオキシド、テトラヒドロフランおよびエピクロロヒドリン等のアルキレンオキシド、およびそれらの混合物との反応によって、知られている方法で得られる。好ましいポリエーテルとしては、ポリ(プロピレングリコール)、ポリテトラヒドロフラン、およびポリ(エチレングリコール)とポリ(プロピレングリコール)のコポリマーが挙げられる。
【0040】
ポリカーボネートとしては、(A)1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびテトラエチレングリコール等のジオール、およびそれらの混合物と、(B)炭酸ジフェニルまたはホスゲンなどの炭酸ジアリールとの反応から得ることができる化合物が挙げられる。
【0041】
ポリアセタールとしては、(A)ホルムアルデヒド等のアルデヒドと、(B)ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エトキシ化4,4’−ジヒドロキシ−ジフェニルジメチルメタンおよび1,6−ヘキサンジオール等のグリコールとの反応から調製することができる化合物が挙げられる。ポリアセタールを環式アセタールの重合によって調製することもできる。
【0042】
ポリエステルポリオールを製造するのに有用な上述のジオールをさらなる反応物質として使用して、イソシアネート末端プレポリマーを調製することもできる。
【0043】
長鎖ポリオールの代わりに、長鎖アミンを使用して、イソシアネート末端プレポリマーを調製することもできる。好適な長鎖アミンとしては、(A)多塩基飽和および不飽和カルボン酸またはそれらの無水物と、(B)多価飽和または不飽和アミノアルコール、ジアミンおよびポリアミン等の、およびそれらの混合物との反応から得られる主として線形の縮合物などのポリエステルアミドおよびポリアミドが挙げられる。
【0044】
ジアミンおよびポリアミンは、上記ポリエステルアミドおよびポリアミドを調製するのに有用な好ましい化合物に含まれる。好適なジアミンおよびポリアミンとしては、1,2−ジアミノエタン、1,6−ジアミノヘキサン、2−メチル−1,5−ペンタンジアミン、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジアミン、1,12−ジアミノドデカン、2−アミノエタノ−ル、2−[(2−(アミノエチル)アミノ]−エタノ−ル、ピペラジン、2,5−ジメチルピペラジン、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン(イソホロンジアミンまたはIPDA)、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)−メタン、ビス−(4−アミノ−3−メチル−シクロヘキシル)−メタン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,2−プロピレンジアミン、ヒドラジン、尿素、アミノ酸ヒドラジン、セミカルバジドカルボン酸のヒドラジド、ビス−ヒドラジドおよびビス−セミカルバジド、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエチレンヘキサミン、N,N,N−トリス−(2−アミノエチル)アミン、N−(2−ピペラジノエチル)−エチレンジアミン、N,N’−ビス−(2−アミノエチル)−ピペラジン、N,N,N’−トリス−(2−アミノエチル)エチレンジアミン、N−[N−(2−アミノエチル)−2−アミノエチル]−N’−(2−アミノエチル)−ピペラジン、N−(2−アミノエチル)−N’−(2−ピペラジノエチル)−エチレンジアミン、N,N−ビス−(2−アミノエチル)−N−(2−ピペラジノエチル)アミン、N,N−ビス−(2−ピペラジノエチル)−アミン、ポリエチレンイミン、イミノビスプロピルアミン、グアニジン、メラミン、N−(2−アミノエチル)―1,3−プロパンジアミン、3,3’−ジアミノベンジジン、2,4,6−トリアミノピリミジン、ポリオキシプロピレンアミン、テトラプロピレンペンタミン、トリプロピレンテトラミン、N,N−ビス−(6−アミノヘキシル)アミン、N,N’−ビス−(3−アミノプロピル)エチレンジアミンおよび2,4−ビス−(4’−アミノベンジル)−アニリン等、およびそれらの混合物が挙げられる。好ましいジアミンおよびポリアミンとしては、1−アミノ−3−アミノメチル−3,5,5−トリメチル−シクロヘキサン(イソホロンジアミンまたはIPDA)、ビス−(4−アミノシクロヘキシル)−メタン、ビス−(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)−メタン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、テトラエチレンペンタミンおよびペンタエチレンヘキサミン等、およびそれらの混合物が挙げられる。他の好適なジアミンおよびポリアミンとしては、分子量のみが異なるアミン末端ポリプロピレングリコールであり、ハンツマンケミカルカンパニ−から入手可能であるJeffamine(登録商標)D−2000およびD−4000が挙げられる。
【0045】
(イソシアネートの活性水素に対するプレポリマー比)
プレポリマーにおけるイソシアネートの活性水素に対する比は、典型的には約1.3/1から約2.5/1、好ましくは約1.5/1から約2.1/1、より好ましくは約1.7/1から約2/1の範囲である。
【0046】
(少なくとも1つの架橋性官能基を有する化合物)
少なくとも1つの架橋性官能基を有する化合物としては、カルボン酸、カルボニル、アミン、ヒドロキシおよびヒドラジド等、および該基の混合物を有する化合物が挙げられる。当該必要に応じた化合物の典型的な量は、乾燥重量で、最終ポリウレタン1g当たり約1ミリ当量以下、好ましくは約0.05ミリ当量から約0.5ミリ当量、より好ましくは約0.1ミリ当量から約0.3ミリ当量である。
【0047】
イソシアネート末端プレポリマーに組み込まれる好ましいモノマーは、一般式(HO)Q(COOH)(式中、Qは、1から12個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖の炭化水素ラジカルであり、xおよびyは、1から3である)を有するヒドロキシ−カルボン酸である。当該ヒドロキシ−カルボン酸の例としては、クエン酸、ジメチロールプロパン酸(DMPA)、ジメチロールブタン酸(DMBA)、グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、ジヒドロキシリンゴ酸、酒石酸およびヒドロキシピバル酸等、およびそれらの混合物が挙げられる。ジヒドロキシ−カルボン酸がより好ましく、ジメチロールプロパン酸(DMPA)が最も好ましい。
【0048】
架橋性を与える他の好適な化合物としては、チオグリコール酸および2,6−ジヒドロキシ安息香酸等、およびそれらの混合物が挙げられる。
【0049】
(触媒)
触媒を使用せずにイソシアネート末端プレポリマーの形成を達成することができる。しかし、触媒が好ましい場合がある。好適な触媒の例としては、オクタン酸第一錫、ジブチル錫ジラウレート、トリエチルアミンおよびビス−(ジメチルアミノエチル)エーテルなどの三級アミン化合物、β、β’−ジモルホリノジエチルエーテルなどのモルホリン化合物、カルボン酸ビスマス、カルボン酸亜鉛ビスマス、塩化鉄(III)、オクタン酸カリウム、酢酸カリウム、およびエアプロダクツのDABCO(登録商標)(ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン)が挙げられる。好ましい触媒は、2−エチルヘキサン酸とオクタン酸第一錫の混合物、例えばElf Atochem North AmericaのFASCAT(登録商標)2003である。使用される触媒の量は、典型的には、プレポリマー反応物質の全重量の約5百万分率から約200百万分率である。
【0050】
(プレポリマー中和)
ペンダントカルボキシル基を有するプレポリマーの必要に応じた中和は、カルボキシル基をカルボン酸塩陰イオンに変換するため、水分散性向上効果を有する。好適な中和剤としては、三級アミン、金属水酸化物、水酸化アンモニウム、ホスフィン、および当業者に良く知られている他の中和剤が挙げられる。トリエチルアミン(TEA)、ジメチルエタノールアミン(DMEA)およびN−メチルモルホリン等、およびそれらの混合物などの三級アミンおよび水酸化アンモニウムが好ましい。連鎖延長プロセスに対する干渉を回避するべく十分に阻害されるのであれば、一級または二級アミンを三級アミンの代わりに使用できることが認識される。
【0051】
(鎖長延長剤)
鎖長延長剤としては、水、平均で約2個以上の一級および/または二級アミン基を有する無機または有機ポリアミン、ポリアルコール、尿素、またはそれらの組合せの少なくとも1つが、本発明における使用に好適である。鎖長延長剤としての使用に好適な有機アミンとしては、ジエチレントリアミン(DETA)、エチレンジアミン(EDA)、メタ−キシリレンジアミン(MXDA)、アミノエチルエタノールアミン(AEEA)および2−メチルペンタンジアミン等、およびそれらの混合物が挙げられる。プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、3,3−ジクロロベンジデン、4,4’−メチレン−ビス−(2−クロロアニリン)、3,3−ジクロロ−4,4−ジアミノジフェニルメタン、およびスルホン化一級および/または二級アミン等、およびそれらの混合物も本発明における実施に好適である。好適な無機アミンとしては、ヒドラジン、置換ヒドラジンおよびヒドラジン反応生成物等、およびそれらの混合物が挙げられる。好適なポリアルコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオールおよびヘキサンジオール等、およびそれらの混合物などの、2から12個の炭素原子、好ましくは2から8個の炭素原子を有するポリアルコールが挙げられる。好適な尿素としては、尿素およびその誘導体等、およびそれらの混合物が挙げられる。ヒドラジンが好ましく、最も好ましくは水溶液として使用される。鎖長延長剤の量は、典型的には、利用可能なイソシアネートに対して約0.5当量から約0.95当量の範囲である。
【0052】
(ポリマー分枝鎖)
ポリマーのある程度の分枝は、有益でありうるが、高い引張強度を維持し、耐クリープ性、すなわち伸張後の本来の長さまたはその近くまでの回復性を向上させるのには必要とされない。この分枝の程度は、プレポリマー工程または延長工程中に達成されうる。延長工程中の分枝については、鎖長延長剤DETAが好ましいが、平均で約2個以上の一級および/または二級アミン基を有する他のアミンを使用することもできる。プレポリマー工程中の分枝については、トリメチロールプロパン(TMP)、および平均で約2個以上のヒドロキシル基を有する他のポリオールを使用するのが好ましい。ポリマー骨格の約4重量%までの量の分枝モノマーが存在しうる。
【0053】
(可塑剤)
本発明のポリウレタンを可塑剤の存在下で調製することができる。可塑剤をプレポリマー調製または分散中の任意の時点に、またはその製造の最中もしくは後にポリウレタンに対して添加することができる。特定のポリウレタンとの相溶性、および(その全体が参照により本明細書に組み込まれている)WIPO公開WO02/08327A1に列記されている特性などの最終組成物の所望の特性などのパラメータに従って、本発明における使用のための、当該技術分野で良く知られている可塑剤を選択することができる。例えば、ポリエステル可塑剤は、ポリエステル系ポリウレタンとより高い相溶性を有する傾向がある。成分の官能基と反応する反応性可塑剤を使用することができる。例えば、それぞれアミン化およびヒドロキシル化化合物などの他の化合物と反応する反応性可塑剤にエポキシ基が存在していてもよい。エチレン不飽和を有する化合物と反応する反応性可塑剤にエチレン不飽和基が存在していてもよい。難燃性などの特定の特性をポリウレタンに付与する、または末端のパーソナルケア用途における湿潤性、乳化性、調整およびUV吸収性などの特定の特性を向上させるように可塑剤を選択することもできる。可塑剤は、ポリウレタン乾燥重量に対して、典型的には約2重量%から約100重量%、好ましくは約5から約50重量%、より好ましくは約5重量%から約30重量%の量で使用される。可塑剤の最適な量は、当業者に良く知られているように、具体的な用途に応じて決定される。
【0054】
好適な可塑剤としては、アジピン酸、アゼライン酸、安息香酸、クエン酸、ダイマー酸、フマル酸、イソ酪酸、イソフタル酸、ラウリン酸、リノール酸、マレイン酸、無水マレイン酸、メリシン酸、ミリスチン酸、オレイン酸、パルミチン酸、リン酸、フタル酸、リシノール酸、セバシン酸、ステアリン酸、コハク酸および1,2−ベンゼンジカルボン酸等、およびそれらの混合物などの酸および無水物のエステル誘導体が挙げられる。エポキシ化油、グリセロール誘導体、グリセリン、パラフィン誘導体およびスルホン酸誘導体等、ならびにそれらの混合物および上記誘導体との混合物も好適である。当該可塑剤の具体例としては、アジピン酸ジエチルヘキシル、アジピン酸ヘプチルノニル、アジピン酸ジイソデシル、サンチサイザーシリーズとしてソルチアが販売するアジピン酸ポリエステル、アジピン酸ジカプリル、アセライン酸ジメチル、二安息香酸ジエチレングリコールおよび二安息香酸ジプロピレングリコール(Noveon,Inc.のK−Flex(登録商標)エステル等)などのグリコール、二安息香酸ポリエチレングリコール、安息香酸モノイソ酪酸2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ジイソ酪酸2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、グリコール酸メチル(またはエチルまたはブチル)フタリルエチル、クエン酸トリエチル、フマル酸ジブチル、ジイソ酪酸2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオール、ラウリン酸メチル、リノール酸メチル、マレイン酸ジ−n−ブチル、トリメリット酸トリカプリル、トリメリット酸ヘプチルノニル、トリメリット酸トリイソデシル、トリメリット酸トリイソノニル、ミリスチン酸イソプロピル、オレイン酸ブチル、パルミチン酸メチル、リン酸トリクレシル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル、フタル酸オクチルデシル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ヘプチルノニル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ジフェニル、o−フタル酸のn−ブチルベンジルエステルなどのフタル酸ブチルベンジル、フタル酸イソデシルベンジル、フタル酸アルキル(C/C)ベンジル、フタル酸ジメトキシエチル、フタル酸7−(2,6,6,8−テトラメチル−4−オキサ−3−オキソ−ノニル)ベンジル、セバシン酸ジ−2−エチルヘキシル、リシノール酸ブチル、セバシン酸ジメチル、ステアリン酸メチル、コハク酸ジエチル、1,2−ベンゼンジカルボン酸のブチルフェニルメチルエステル、エポキシ化亜麻仁油、三酢酸グリセロール、約40%から約70%のClを有するクロロパラフィン、o,p−トルエンスルホンアミド、N−エチルp−トルエンスルホンアミド、N−シクロヘキシルp−トルエンスルホンアミドおよびスルホンアミド−ホルムアルデヒド樹脂等、およびそれらの混合物が挙げられる。当業者に知られている他の好適な可塑剤としては、単独または他の可塑剤との混合物としてのヒマシ油、ヒマワリ種油、大豆油、芳香族石油縮合物、部分水素化テルフェニル、ジメチコーンコポリオールエステル、ジメチコノールエステル、カルボン酸シリコーン、ゲルベットエステルなどのシリコーン可塑剤等が挙げられる。
【0055】
二安息香酸エステルは、パーソナルケア用途において、より有害な成分の代用として特に興味深い。二安息香酸エステルは、膜柔軟性を高め、乾燥膜の耐湿性を向上させる。好適な二安息香酸エステルとしては、本明細書に記載されているような安息香酸エステル、ならびにスペクトルのUVC帯域または領域におけるUV(紫外)線を吸収することが知られている好ましいp−アミノ安息香酸(PABA)エステルが挙げられる。UV線は、究極的にしわ、シミ、およびさらには皮膚癌をもたらしうる。
【0056】
最も有害なUV線を3つの帯域、すなわちUVA、UVBおよびUVCに分割することができる。UVA(約320nmから約400nm)は、真皮を浸透し、皮膚の「弾力性物質」を損なう(日焼けまたは色素沈着)。UVB(280〜320nm)は、典型的には、UV線の最も破壊的な形態であり、日焼けの主な原因と考えられ皮膚癌を引き起こすとして知られている。UVC(約200nmから約280nm)は、最も短く、最もエネルギーが大きく、恐らくUVBより有害であるが、おおかたオゾン層によって濾過され、地面に到達するのが防止される。UVC帯域は、以下に記載される他の2つの帯域と同じくらい容易に、地面に到達しないようにオゾン層によっておおかた濾過される。可塑剤は、すべてのUV帯域における放射線曝露を低減するために、以下に記載される日焼け止めとともにパーソナルケア製品に有効でありうる。
【0057】
好適な反応性可塑剤の例としては、トリメリット酸トリアリル(TATM)などのエチレン不飽和を有する組成物および混合物、およびステパノールPD−200LV((1)不飽和油と(2)ステパンカンパニーのo−フタル酸とジエチレングリコールとのポリエステルジオール反応生成物との混合物)等、およびそれらの混合物が挙げられる。他の好適な反応性可塑剤としては、シェルケミカルカンパニーのHeloxy(登録商標)モディファイヤ505(ヒマシ油のポリグリシジルエーテル)およびHeloxy(登録商標)モディファイヤ71(ダイマー酸ジグリシジルエーテル)などの一定の一官能および多官能グリシジルエーテルを含むエポキシ化可塑剤が挙げられる。
【0058】
好適な難燃性可塑剤の例としては、アルブライト&ウィルソンアメリカンズのPliabrac(商標)TCP(リン酸トリクリセル)、Pliabrac(商標)TXP(リン酸トリキシレニル)、Antiblaze(商標)N(環式リン酸エステル)、Antiblaze(商標)TXP(タール酸、クレゾール、キシリル、リン酸フェノール)およびAntiblaze(商標)524(リン酸トリキシリル);グレートレークスケミカルズのFiremaster(商標)BZ54(ハロゲン化アリールエステル);塩素化ビフェニル、リン酸2−エチルヘキシルジフェニル、リン酸イソデシルジフェニル、リン酸トリフェニル、リン酸クレシルジフェニル、リン酸p−t−ブチルフェニルジフェニルおよびリン酸トリフェニル等に代表される環式リン酸塩、亜リン酸塩およびリン酸エステルなどのリン系可塑剤が挙げられる。リン系可塑剤の他の例としては、アルブライト&ウィルソンアメリカンズのAntiblaze(商標)100(クロロアルキル二リン酸エステル)などの塩素化アルキルリン酸エステル;リン酸トリブチル、リン酸−トリ−2−エチルヘキシルおよびリン酸トリイソクチルなどのリン酸および亜リン酸アルキル;エチルリン酸トリブトキシなどの他の有機リン酸塩および有機亜リン酸塩;および塩素化リン酸塩および塩素化ポリホスホン酸塩などの他のリン酸塩およびホスホン酸塩等が挙げられる。混合物を使用することもできる。
【0059】
好適な湿潤、乳化および調整可塑剤の例としては、オレス−2リン酸、オレス−3リン酸、オレス−4リン酸、オレス−10リン酸、オレス−20リン酸、セテス−8リン酸、セテアレス−5リン酸、セテアレス−10リン酸およびPPGセテス−10リン酸等のアルキルオキシ化脂肪アルコールリン酸エステル、およびそれらの混合物が挙げられる。
【0060】
(分散液の調製のための他の添加剤)
当業者に良く知られている他の添加剤を使用して、本発明の分散液の調製を支援することができる。当該添加剤としては、界面活性剤、安定剤、脱泡剤、抗菌剤、酸化防止剤、UV吸収剤およびカルボジイミド等が挙げられる。本発明の分散液は、典型的には、少なくとも約20重量%、好ましくは少なくとも約25重量%、より好ましくは少なくとも約30重量%の全固形物を有する。
【0061】
(用途の概要)
本発明の水系ポリウレタン分散剤を(他のポリマーおよび材料との配合を含む)当業者に良く知られている方法によって処理して、優れた通気性、すなわち透湿度(「MVTR」)を有する被覆剤、膜および他の製品を製造することができる。好適なMVTRは、典型的には、少なくとも約500グラム/m/24時間、好ましくは少なくとも約600グラム/m/24時間、より好ましくは少なくとも約700グラム/m/24時間の垂直MVTRである。「通気性がある」という用語は、本明細書では、当該優れたMVTRを意味するように用いられる。同様に、「通気性」という用語は、特定の組成物または製品のMVTRの指標として用いられ、優れる(約500グラム/m/24時間を上回る)または劣る(約500グラム/m/24時間を下回る)としてより詳細に記述される。
【0062】
当業者に良く知られているように、活性剤、硬化剤、Stabaxol(商標)P200などの安定剤、着色剤、顔料、中和剤、増粘剤、非反応性および反応性可塑剤、ジ(プロピレングリコール)メチルエーテル(DPM)などの融合助剤、ワックス、スリップおよび剥離剤、抗菌剤、Pluronic(商標)F68−LFおよびIGEPAL(商標)CO630およびシリコーン界面活性剤などの界面活性剤、金属、酸化防止剤、UV安定剤およびオゾン分解防止剤等の添加剤を本発明の分散液の処理の前および/または最中に完成品に場合によって適宜添加することができる。製品を製造するために、または紙、不織布材料、織物、皮、木、コンクリート、石、金属、ハウスラップおよび他の建築材料、ガラス繊維、ポリマー製品および個人保護具(顔面マスク、医療用無菌布およびガウン、および消防士装備を含む有害物質保護衣等)等の多孔性または非多孔性基板を(含浸、飽和、噴霧または塗布等により)処理するために添加剤を適宜使用することができる。用途としては、紙および不織布;繊維材料;フィルム、シート、複合材および他の製品;インクおよび印刷バインダ;フロックおよび他の接着剤;スキンケア、ヘアケアおよびネイルケアなどのパーソナルケア製品;および家畜および種子用途等が挙げられる。
【0063】
カーペット、ならびに衣服、室内装飾材料、テントおよび天幕等に使用される織物を含む任意の繊維材料を当業者に良く知られている方法によって本発明の組成物で塗布、含浸、あるいは処理することができる。好適な織物としては、織布、不織布または編物にかかわらず、かつ天然、合成または再生物にかかわらず、布、糸および混合物が挙げられる。好適な織物の例としては、酢酸セルロール、アクリル、羊毛、木綿、黄麻、亜麻布、ポリエステル、ポリアミドおよび再生セルロース(レーヨン)が挙げられる。
【0064】
本発明の組成物を接着剤として、または当業者に良く知られている接着剤種を強化または補助するために使用することができる。例えば、イソシアネートの種類および量;ポリオールの種類、量および分子量;およびポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位の量を変えることによって特定の接着特性を達成することができる。他の成分との混合は、当業者に良く理解されている。
【0065】
(他のポリマーおよびポリマー分散液との混合物)
本発明の水系ポリウレタン分散液および最終(乾燥)ポリウレタンを当業者に良く知られている方法によって市販のポリマーおよびポリマー分散液と混合することができる。当該ポリマーおよびポリマー分散液としては、(その全体が参照により本明細書に組み込まれている)WIPO公開WO02/02657A2に記載されているものが挙げられる。分散液またはエマルジョンの単純な機械的混合によって、またはプレポリマーを他のポリマーの既製の分散液またはエマルジョンに分散させて、様々な構造の複合体またはハイブリッドを形成することによって、混合することができる。当該他のポリマーおよびポリマー分散液としては、天然ゴム、アクリロニトリルおよび/またはスチレンとのブタジエン含有コポリマー(Noveon,Inc.のHycar(登録商標)ニトリルコポリマーエマルジョンおよびSBRコポリマーエマルジョン等)を含む共役ジエン含有ポリマー、ポリクロロブタジエン(Neoprene)、水素化スチレン−ブタジエン三ブロックコポリマー(シェルケミカルのKraton(商標)コポリマー等)、クロロスルホン化ポリエチレン(E.I.デュポンのHypalon(商標)ポリマー等)、エチレンコポリマー(EPDMコポリマー等)、アクリル酸および/またはメタクリル酸エステルコポリマー(Noveon,Inc.のHycar(登録商標)アクリルコポリマー等)、塩化ビニルおよび塩化ビニリデンコポリマー(Noveon,Inc.のVycar(登録商標)コポリマー等)、ポリイソブチレン、ポリウレタン(Noveon,Inc.のSancure(登録商標)ポリウレタン等)、ポリ尿素およびポリ(ウレタン−尿素)が挙げられる。好ましい組成物のなかには、アクリル酸コポリマーおよびポリウレタンを含むものがある。
【0066】
好適な組成物としては、いずれも参照により本明細書に組み込まれている以下の米国特許に記載されている組成物が挙げられる。例えば、米国特許第4,920,176号は、ニトリルラバー(NBR)ラテックスを調製するためのエマルジョン重合に関する。一般に、ニトリルラテックスは、ブタジエン、アクリロニトリル、およびアクリル酸またはメタクリル酸の重合単位を含む。ポリマー特性を変更または改善するためにさらなるコモノマーを含めることができる。これらは、ビニルピリジン、アクリル酸およびメタクリル酸エステルモノマー、クロロブタジエン、架橋剤およびスチレンモノマー等を含む。
【0067】
さらに、D. P. Tate and T. W. Bethea、Encyclopedia of Polymer Science and Engineering、第2巻、537頁による考察記事には、ブタジエンゴム(BR)、アクリレート−ブタジエンゴム(ABR)、クロロプレンゴム(CR)、イソプレンゴム(IR)およびスチレン−ブタジエンゴム(SBR)などの共役ジエンのポリマーおよびコポリマーが記載されている。
【0068】
米国特許第4,292,420号および第6,020,438号は、塩化ビニルラテックスを調製するためのエマルジョン重合に関する。フタル酸およびリン酸エステルなどの可塑剤を使用することによって、または塩化ビニルと、塩化ビニルとのコポリマーを軟質にする「軟質」モノマー(いわゆる内部可塑化モノマー)とを共重合することによって、硬質ポリ塩化ビニルを軟化することができる。当該「軟質」モノマーとしては、長鎖アクリル酸およびメタクリル酸エステル、ビニルエステル、ビニルエーテル、アクリルアミドおよびメタクリルアミドが挙げられ、アクリル酸ブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、プロピオン酸ビニルおよびn−オクチルアクリルアミドで代表される。
【0069】
米国特許第6,017,997号は、水系ポリウレタン、ポリ尿素およびポリ(ウレタン−尿素)分散液(「PUD」)の調製に関する。一般に、PUDは、ジオール、ジアミン、またはジオールおよびジアミンの両方とともに、ジイソシアネートおよび親水性成分の重合単位を含む。しかし、すべての4つの単位は、2つの単位より高度な前重合官能基(すなわち、いくつかの反応基)を有することができる。ジイソシアネートは、1,6−ヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4(または−1,3)−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス−(4−イソシアナトシクロヘキシル)−メタン、1,3−および1,4−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン、ビス−(4−イソシアナト−3−メチル−シクロヘキシル)−メタンおよびテトラメチルキシリレンジイソシアネート等の脂肪族でありうる。ジイソシアネートは、また、2,4−ジイソシアナトトルエン、2,6−ジイソシアナトトルエンおよび4,4’−ジイソシアナトジフェニルメタン等の芳香族でありうる。
【0070】
(パーソナルケア用途)
特に化粧品などのスキンケア製品において、NMPの存在に関して顧客が否定的な印象を有するため、本発明の水系ポリウレタン分散液は、パーソナルケア組成物に望ましい。水系ポリウレタン分散液をパーソナルケア処方物における膜形成剤として使用して、耐水または耐湿性、光沢性、および日焼け止め活性剤の良好な塗布性などの望ましい特性を提供することができる。当該分散液を日常のスキンケア製品(化粧品、リップバーム、加湿剤、アイラッシュライナー、口紅、リップバームおよび日焼け止め等)などのパーソナルケア製品、ならびにネイルケア製品およびヘアケア製品等に組み込むことができる。当該パーソナルケア製品は、ローション、ゲル、噴霧剤、スティック、ムース、圧縮液および懸濁液等でありうる。
【0071】
パーソナルケア組成物は、局所的に許容可能な相と混合、さらに場合によって反応させた本発明の水系ポリウレタン分散液を含むことができる。「局所的に許容可能な相」という用語は、水系ポリウレタン分散液および先述の様々な必要に応じた添加剤と組み合わせた(場合によっては反応させた)所望のパーソナルケア組成物に好適な必要に応じた液体または固体成分の任意の組合せを意味する。当該必要に応じた成分は、キレート剤、コンディショナー、希釈剤、芳香剤、保湿性肌または毛髪コンディショナー、コーミング助剤、潤滑剤、防湿剤/軟化剤、中和剤、乳白剤、医薬活性剤、防腐剤、溶媒、塗布助剤、日焼け止め、界面活性剤、調整ポリマー、固定剤ポリマー、ビタミンおよび粘度調整剤/軟化剤等の当業者に良く知られている広範な成分、ならびにパーソナルケア組成物の特性を向上/維持するための多くの他の必要に応じた成分の1種または複数種を含むことができる。当該成分を利用する例示的なスキンケア組成物としては、いずれも参照により本明細書に組み込まれている米国特許第5,073,372号、第5,380,528号、第5,599,549号、第5,874,095号、第5,883,085号、第6,013,271号および第5,948,416号の組成物が挙げられる。当該成分は、Mitchell C. Schlossman、The Chemistry and Manufacture of Cosmetics、第IおよびII巻、Allured Publishing Corporation、2000年などの良く知られている文献にも詳細に記載されている。
【0072】
好適なキレート剤としては、EDTA(エチレンジアミン四酢酸)およびEDTAナトリウムなどのその塩、クエン酸およびその塩、およびシクロデキストリン等、およびそれらの混合物が挙げられる。当該好適なキレート剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約0.001重量%から約3重量%、好ましくは約0.01重量%から約2重量%、より好ましくは約0.01重量%から約1重量%である。
【0073】
水(しばしば脱イオン水)などの希釈剤を使用することができ、該希釈剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約5重量%から約99重量%、好ましくは約20重量%から約99重量%である。
【0074】
好適な保湿性肌および/または毛髪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;リシン、アルギニン、シスチン、グアニジンおよび他のアミノ酸;グリセリン、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およびソルビトールなどのポリヒドロキシアルコール、およびそれらのエステル;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および四級アルキルアンモニウム);乳酸および乳酸塩(例えばアンモニウムおよび四級アルキルアンモニウム);糖およびデンプン;糖およびデンプン誘導体(例えばアルコキシ化グルコース);D−パンテノール;ラクトアミドモノエタノールアミン;およびアセトアミドモノエタノールアミン等、およびそれらの混合物が挙げられる。好ましい保湿剤としては、グリセリン、プロピレングリコール、ヘキシレングリコールおよびヘキサントリオール等のC〜Cジオールおよびトリオール、およびそれらの混合物が挙げられる。当該好適な保湿剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約1重量%から約10重量%、好ましくは約2重量%から約8重量%、より好ましくは約3重量%から約5重量%である。
【0075】
好適な潤滑剤としては、環状または直鎖状ポリジメチルシロキサン等の揮発性シリコーンが挙げられる。環状シリコーンにおける珪素原子の数は、好ましくは、約3個から約7個、より好ましくは4または5個である。例示的な揮発性シリコーンは、環状および直鎖状ともに、Dow Corning344、345および200液としてDow Corningコーポレーションから;シリコーン7202およびシリコーン7158としてユニオンカーバイトから;およびSWS−03314としてスタウファケミカルズから入手可能である。
【0076】
直鎖状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、環状揮発性シリコーンは、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ことを意味する。参照により本明細書に組み込まれているTodd and Byers、「Volatile Silicone Fluids for Cosmetics」、Cosmetics and Toiletries、第91巻、1976年1月、27〜32頁に揮発性シリコーンの説明を見いだすことができる。他の好適な潤滑剤としては、ポリジメチルシロキサンガム、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ガム、ポリフェニルメチルシロキサンガム、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およびジフェニル−ジメチルポリシロキサンゴム等が挙げられる。潤滑剤の混合物を使用することもできる。当該好適な潤滑剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約0.10重量%から約15重量%、好ましくは約0.1重量%から約10重量%、より好ましくは約0.5重量%から約5重量%である。
【0077】
好適な防湿剤および/または軟化剤としては、鉱油;ステアリン酸;セチルアルコール、セテアリールアルコール、ミリスチルアルコール、ベヘニルアルコールおよびラウリルアルコールなどの脂肪アルコール;アセチル化ラノリンアルコール中酢酸セチル、安息香酸イソステアリル、マレイン酸ジカプリリル、カプリル酸およびカプリン酸トリグリセリド;ペテロラタム、ラノリン、ココアバター、シェーバター、蜜蝋およびそれらのエステル;セテアレス−20、オレス−5およびセテス−5などのエトキシ化脂肪アルコールエステル;アボガド油またはグリセリド;ゴマ油またはグリセリド;サフラワー油またはグリセリド;ヒマワリ油またはグリセリド;植物種子油;揮発性シリコーン油;および非揮発性軟化剤等、およびそれらの混合物が挙げられる。好適な非揮発性軟化剤としては、脂肪酸および脂肪アルコールエステル、および高度に分枝した炭化水素等、およびそれらの混合物が挙げられる。当該脂肪酸および脂肪アルコールエステルとしては、オレイン酸デシル、ステアリン酸ブチル、ミリスチン酸ミリスチル、ステアロイルステアリン酸オクチルドデシル、オクチルヒドロキシステアリン酸塩、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、安息香酸イソデシルネオペンタノエートC12〜C15アルコール、マレイン酸ジエチルヘキシル、プロピオン酸PPG−14ブチルエーテルおよびPPG−2ミリスチルエーテルおよびオクタン酸セテアリール等、およびそれらの混合物が挙げられる。好適な高度に分枝した炭化水素としては、イソヘキサデカン等、およびそれらの混合物が挙げられる。当該好適な防湿剤および/または軟化剤は、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全重量の約1重量%から約20重量%、好ましくは約2重量%から約15重量%、より好ましくは約3重量%から約10重量%である。
【0078】
好適な中和剤としては、トリエタノールアミン、アミノエチルプロパノール、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、ホウ酸塩、リン酸塩、ピロリン酸塩、コカミン、オレアミン、ジイソピロパノールアミン、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、トリエチルアミンおよびトロメタミン(2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3−プロパンジオール等、およびそれらの混合物が挙げられる。当該好適な中和剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約0重量%から約3重量%、好ましくは約0.01重量%から約2重量%、より好ましくは約0.1重量%から約1重量%である。
【0079】
好適な乳白剤としては、グリコール脂肪酸エステル;アルコキシ化脂肪酸エステル;脂肪酸アルコール;水素化脂肪酸、ワックスおよび油;カオリン;珪酸マグネシウム、二酸化チタン;およびシリカ等、およびそれらの混合物が挙げられる。当該好適な乳白剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約0.1重量%から約8重量%、好ましくは約0.5重量%から約6重量%、より好ましくは約1重量%から約5重量%である。
【0080】
本発明に有用である好適な医薬活性剤としては、任意の所望の局部または全身効果を誘発するための局所投与に好適な任意の化学物質、材料または化合物が挙げられる。当該活性剤としては、抗生物質、抗ウィルス剤、鎮痛剤(例えば、イブプロフェン、アセチルサリチル酸およびナプロキセン等)、抗ヒスタミン剤、抗炎症剤、鎮痒剤、解熱剤、麻酔剤、診断薬、ホルモン、抗真菌剤、抗微生物剤、皮膚成長促進剤、色素調節剤、抗増殖剤、抗乾癬剤、レチノイド、抗座瘡薬(例えば、過酸化ベンゾイルおよび硫黄等)、抗悪性腫瘍薬、光線治療薬および角質溶解剤(例えば、レソルシノールおよびサリチル酸等)、およびそれらの混合物が挙げられるが、それらに限定されない。当該医薬活性剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約0.1重量%から約20重量%である。
【0081】
好適な防腐剤としては、ポリメトキシ二環式オキサゾリジン、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の塩、ベンジルトリアゾール、DMDMヒドラントイン(1,3−ジメチル−5,5−ジメチルヒドラントインとしても知られている)、イミダゾリジニル尿素、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、ソルビン酸およびサリチル酸塩等、およびそれらの混合物が挙げられる。当該好適な防腐剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の薬0.01重量%から約1.5重量%、好ましくは約0.1重量%から約1重量%、より好ましくは約0.3重量%から約1重量%である。
【0082】
好適な塗布助剤としては、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、疎水性改質セルロース誘導体、キサンタンゴム、桂皮ゴム、ガーゴム、イナゴマメゴム、様々なアルコキシ化度のジメチコーンコポリマー、窒化ホウ素およびタルク等、およびそれらの混合物が挙げられる。当該好適な塗布助剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約0.01重量%から約5重量%、好ましくは約0.1重量%から約3重量%、より好ましくは約0.1重量%から約2.0重量%である。
【0083】
好適な日焼け止めを本発明のパーソナルケア組成物に安全かつ光防護として有効な量で使用することができる。好適な日焼け止めとしては、Segarinら、Cosmetics Science and Technology、第VIII章、1890頁〜、ならびに第64連邦政府官報27666〜27693頁(1999年5月21日)に記載されている日焼け止めが挙げられる。具体的な好適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、イソブチル、グリセリルエステル;p−ジメチル安息香酸;2−エチルヘキシル−N,N−ジメチルアミノベンゾエート);アントラニル酸塩(すなわち、o−アミノベンゾエート;メチル、オクチル、アミル、メンチル、フェニル、ベンジル、フェニルエチル、リナリル、テルピニルおよびシクロヘキセニルエステル);サリチル酸塩(オクチル、アミル、フェニル、ベンジル、メンチル、グリセリルおよびジプロピレングリコールエステル);桂皮酸誘導体(エチルヘキシル−p−メトキシ;メンチルおよびベンジルエステル、フェニルシナモニトリル;ピルビン酸ブチルシナモイル);ジヒドロキシ桂皮酸誘導体(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);トリヒドロキシ桂皮酸誘導体(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;ナフトールスルホン酸塩(2−ナフトール−3,6−ジスルホン酸および2−ナフトール−6,8−ジスルホン酸のナトリウム塩);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ン酸塩;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、フェニルベンゾキサゾール、メチルナフトキサゾール、様々なアリールベンゾチアゾール);キニン塩(重硫酸塩、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ベンゾフェノン;尿酸およびビロ尿酸(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、ベンゾレソルシノール、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;およびメチルベンジリデンまたはベンジリデンカンファーなどのカンファー誘導体等、およびそれらの混合物が挙げられる。他の日焼け止めとしては、二酸化チタン(微粒二酸化チタン(0.03ミクロン))、酸化亜鉛、シリカおよび酸化第一および第二鉄などの無機日焼け止め、および当該無機物同士の混合物、および上記有機日焼け止めとの混合物が挙げられる。理論に制限されることなく、これらの無機材料は、有害な紫外、可視および赤外線を反射、散乱、吸収することにより日焼け止めの利点をもたらす。特に有用なのは、単独、または混合物としての、または物理的日焼け止め二酸化チタンと組み合わせたエチルヘキシル−p−メトキシシナメート、サリチル酸オクチルおよびベンゾフェノン日焼け止めである。
【0084】
「安全かつ光防護として」とは、組成物が塗布されると光防護をもたらすのに十分であるが、皮膚反応などの副作用を生じるほど多くない日焼け止めの量を意味する。好適な日焼け止めは、典型的には、本発明のスキンケア組成物の全重量の約0.5重量%から約50重量%、好ましくは約0.5重量%から約30重量%、より好ましくは約0.5重量%から約20重量%である。正確な量は、選択される日焼け止めおよび所望の日焼け防止指数(SPF)に応じて異なる。
【0085】
SPFは、紅斑に対する日焼け止めの光防護の広く用いられる尺度である。この数字は、他のパラメータ、すなわち最小紅斑照射量(MED)から導かれる。MEDは、遅延紅斑応答を誘発する特定波長における最小照射線量と定義づけられる。MEDは、皮膚を反応させるエネルギーの量、および放射線に対する皮膚の応答を示す。特定の光防護剤の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が高いほど、薬剤の日焼けを防止効果が大きい。SPF値は、人が、日焼け止めを使用すると(皮膚が保護されていない場合に比べて)1MEDを経験する前に、何時間太陽の下に存在していられるかを示す。例えば、6のSPFの日焼け止めを利用すると、個人が、MEDを受ける前に6倍長い時間太陽の下に存在することが可能になる。日焼け止めのSPF値が大きくなるほど、皮膚の色素沈着の発生の確率が小さくなる。市販の日焼け止め製品は、2から50の範囲のSPF値を有する。
【0086】
好適な界面活性剤としては、McCutcheon’s Detergents and Emulsifiers、North American Edition(1986年)、Allured Publishing Corporation;および米国特許第3,755,560号、第4,421,769号、第4,704,272号、第4,741,855号、第4,788,006号および第5,011,681号に開示されているような広範な非イオン、陽イオン、陰イオンおよび両性イオン界面活性剤が挙げられる。好適な界面活性剤の例としては、シリコーンエステル、アルキルおよびアルケニル硫酸塩;アルキルおよびアルケニルエトキシ化硫酸塩(好ましくは1から約10の平均エトキシ化度を有する);アルキルスルホスクシンアマート、およびスルホコハク酸のジアルキルエステルなどのスクシンアマート界面活性剤;イセチオン酸の中和脂肪酸エステル;オレフィンスルホン酸塩およびベータ−アルコキシアルカンスルホン酸塩などのアルキルおよびアルケニルスルホン酸塩等が挙げられる。好ましいのは、硫酸ラウリルおよび硫酸ラウレス(3.0)3−ドデシルアミノプロピオン酸ナトリウムなどのエトキシ化度が1から約6、より好ましくは1から約4のC12〜C18硫酸塩およびエトキシ硫酸塩のナトリウムおよびアンモニウム塩などのアルキルおよびアルケニル硫酸塩およびアルキルおよびアルケニルエトキシ化硫酸塩;米国特許第2,658,072号の教示に従ってドデシルアミンをイセチオン酸ナトリウムと反応させることによって調製されるようなN−アルキルタウリン;米国特許第2,438,091号の教示に従って製造されるようなN−高級アルキルアスパラギン酸;および「ミラノール」という商品名で販売され、米国特許第2,528,378号に記載されている製品等である。他の好適な界面活性剤としては、(好ましくはC〜C22、より好ましくはC〜C12の)アルキルアンホグリシネート;および(好ましくはC〜C22、より好ましくはC〜C12の)アルキルアンホプロピオネート等が挙げられる。混合物を使用することもできる。
【0087】
本組成物に使用される好適な両性イオン界面活性剤としては、脂肪族四級アンモニウム、ホスホニウム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界面活性剤が挙げられ、その脂肪族ラジカルは、直鎖または分枝鎖であることが可能であり、脂肪族置換基は、約8個から約18個の炭素原子を含み、他の置換基は、カルボキシ、スルホン酸塩、硫酸塩、リン酸塩およびホスホン酸塩等の陰イオン水分散性向上基を含む。両性イオン界面活性剤の類としては、スルホン酸アルキルアミノ、アルキルベタインおよびアルキルアミドベタイン、ステアラ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ラミド、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−タロプロパンジアミン、エトキシ化(5モルのエチレンオキシド)アウテアリルアミン、ジヒドロキシエチルステアリルアミンおよびアラキジルベヘニルアミン等が挙げられる。混合物を使用することもできる。当該好適な界面活性剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約0.1重量%から約25重量%、好ましくは約0.5重量%から約25重量%、より好ましくは約1重量%から約15重量%である。
【0088】
好適な粘度調整剤としては、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、ジメチルエーテルおよびブチレングリコール等、およびそれらの混合物が挙げられる。当該好適な粘度調整剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約0.1重量%から約60重量%、好ましくは約1重量%から約40重量%、より好ましくは約5重量%から約20重量%である。
【0089】
皮膚調整ポリマーとしては、四級化ガーゴム、四級化セルロース誘導体、ポリクオタニウム(polyquaternium)4、ポリクオタニウム7、ポリクオタニウム10、ポリクオタニウム11、ポリクオタニウム39およびポリクオタニウム44等、およびそれらの混合物が挙げられる。当該好適な調整剤は、典型的には、本発明のスキンケア組成物の全重量の約0.01重量%から約3重量%、好ましくは約0.1重量%から約2重量%、より好ましくは約0.1重量%から約0.5重量%である。
【0090】
様々なビタミンを本発明の組成物に含めることができる。好適なビタミンとしては、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およびリン酸アスコルビルマグネシウム等、およびそれらの誘導体および混合物が挙げられる。
【0091】
好適な粘度調整剤/軟化剤としては、天然、半合成および合成ポリマーが挙げられる。天然および改質天然ポリマーとしては、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、デンプンおよび多糖類等が挙げられる。合成ポリマーの例としては、架橋ポリアクリレート、アルカリ膨張性エマルジョンアクリレートコポリマー、疎水性改質アルカリ膨張性コポリマーおよび疎水性改質非イオンポリウレタン等が挙げられる。混合物を使用することもできる。当該好適な粘度調整剤/軟化剤は、典型的には、本発明のパーソナルケア組成物の全重量の約0.1重量%から約5重量%、好ましくは約0.3重量%から約3重量%、より好ましくは約0.5重量%から約2重量%である。
【0092】
パーソナルケア組成物の特性を維持/向上するために、他の必要に応じた成分を使用することができる。当該必要に応じた成分としては、様々な酸化防止剤、帯電防止剤、防食剤、芳香剤、香水、顔料、染料および着色剤などの美観目的に好適な薬剤等が挙げられる。
【0093】
本発明の通気性ポリウレタンは、毛髪固定剤組成物の処方において、単独または他の固定剤ポリマーと組み合わせて、毛髪固定剤として利用され(う)る。必要に応じた固定剤ポリマーを含む、または含まないポリウレタン固定剤を煙霧質または非煙霧質ヘアスプレー、スプリッツ、ゲル、スプレーゲル、ムース、ポマード、パテおよびスタイリングクリーム組成物に処方することができる。通気性ポリウレタン分散液は、着色毛髪固定剤を調製するのに好適な染料および顔料に適合する。ポリウレタン分散液は、水とアルコールの混合物に可溶であるため、低揮発性有機化合物(VOC)固定剤処方物の処方に好適である。
【0094】
本発明の毛髪固定剤処方物に採用されるポリウレタン分散ポリマーの量は、所望の毛髪固化効果および固定特性の種類によって決定づけられるため、限定されない。一般に、本発明の分散性ポリウレタンは、一実施形態ではパーソナルケア組成物の全重量の約0.1重量%から約20重量%、他の実施形態では約0.3重量%から約5重量%、および約0.5重量%から約3重量%である。
【0095】
好適な必要に応じた毛髪固定剤ポリマーとしては、例えば、ポリアクリレート、ポリビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、改質セルロース、デンプン、ポリガラクトマンナン(例えばグアー、桂皮等)、キサンタン、カラゲナン、およびそれらの混合物などの天然および合成ポリマーが挙げられる。これらのポリマーは、本質的に、非イオン、陰イオン、陽イオンおよび両性イオンであることが可能であり、限定することなく、ポリオキシエチレン化酢酸ビニル/クロトン酸コポリマー、酢酸ビニルクロトン酸コポリマー、メタクリル酸ビニルコポリマー、例えばPVM/MAコポリマーのエチル、ブチルおよびイソプロピルエステルなどのポリビニルメチルエーテル(PVM)/マレイン酸(MA)のモノアルキルエステル、アクリル酸/アクリル酸エチル/N−tert−ブチル−アクリルアミドターポリマー、ポリ(メタクリル酸/アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸)、アクリレートコポリマー、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、アクリレート/オクチルアクリルアミドコポリマー、酢酸ビニル(VA)/クロトネート/ネオデカン酸ビニルコポリマー、ポリ(N−ビニルアセトアミド)、ポリ(N−ビニルホルムアミド)、改質トウモロコシデンプン、スルホン酸ポリスチレンナトリウム、例えばポリクオタニウム−4、ポリクオタニウム−7、ポリクオタニウム−10、ポリクオタニウム−11、ポリクオタニウム−16、ポリクオタニウム−28、ポリクオタニウム−29、ポリクオタニウム−39、ポリクオタニウム−46、ポリクオタニウム−55などのポリクオタニウム、ポリイミド−1、ポリウレタン−1、ポリウレタン−6、ポリウレタン−10、ポリウレタン−18、ポリウレタン−19などのポリウレタン、ビニルピロリドン(VP)/アクリレート/ラウリル、メタクリレートコポリマー、アジピン酸/ジメチルアミノヒドロキシプロピルジエチレントリアミン/アクリレートコポリマー、メタクリロールエチルベタイン/アクリレートコポリマー、ポリビニルピロリドン(PVP)、VP/ジメチルアミノエチルメタクリレートコポリマー、VP/メタクリルアミド/ビニルイミダゾールコポリマー、VP/アクリル酸ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPA)コポリマー、VP/ビニルカプロラクタム/アクリル酸DMAPAコポリマー、ビニルカプロラクタム/VP/ジメチルアミノエチルメタクリレートコポリマー、VA/マレイン酸ブチル/アクリル酸イソボルニルコポリマー、VA/クロトネートコポリマー、アクリレート/アクリルアミドコポリマー、VA/クロトネート/プロピオン酸ビニルコポリマー、VP/酢酸ビニル/プリピオン酸ビニルターポリマー、VP/酢酸ビニルコポリマー、VP/アクリレートコポリマー、アクリレート/ヒドロキシアクリレートコポリマー、アクリレート/ヒドロキシエステルアクリレートコポリマー、アクリレート/メタクリル酸ステレス(stereth)−20コポリマー、アクリル酸tert−ブチル/アクリル酸コポリマー、ジグリコール/シクロヘキサンジメタノール/イソフタレート/スルホイソフタレートコポリマー(ポリエステル−1)、VA/アルキルマレエート半エステル/N置換アクリルアミドターポリマー、ビニルカプロラクタム/VP/メタクリロアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドターポリマー、メタクリレート/アクリレートコポリマー/アミン塩、ポリビニルカプロラクタム、ヒドロキシプロピルグアー、ヒドロキシプロピルグアーヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド、ポリ(メタクリル酸/アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸(AMPSA)、エチレンカルボキサミド(EC)/AMPSA/メタクリル酸(MAA)、ポリウレタン/アクリレートコポリマーおよびヒドロキシプロピルトリモニウムクロリドグアー、アクリレートコポリマー、アクリレートクロスポリマー(crosspolymer)、AMPアクリレート/メタクリル酸アリルコポリマー、ポリアクリレート−6、ポリアクリレート−8、ポリアクリレート−9、ポリアクリレート−14、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、キトサンのピロリドンカルボン酸、グリコール酸キトサン、例えばグアーおよび桂皮ゴムの四級化誘導体などの陽イオンポリガラクトマンナンの一種または複数種を含む。先述のポリマーの多くは、米国化粧品工業会(Washington D.C.)が出版する国際化粧品成分辞典に記載されているINCI命名によって照合される。
【0096】
本発明の通気性ポリウレタンポリマーを、所望の固定特性を与える任意の量で、ヘアスタイリング組成物(毛髪固定剤組成物)に処方することができる。通気性ポリウレタンは、単独または必要に応じた固定剤と組み合わせて、典型的には、パーソナルケア組成物の全重量の約0.1重量%から約20重量%(一実施形態)、好ましくは約0.3重量%から約5重量%(他の実施形態)、および約0.5重量%から約3重量%である。必要に応じた固定剤ポリマーは、パーソナルケア組成物全体の約0重量%から約19.9重量%の量で存在することができる。
【0097】
本発明の毛髪固定剤組成物を調製する際に、分散性ポリウレタンを場合によって中和する。通気性ポリウレタンの中和は、容易な処方のための水分散性向上効果を有する。本発明の通気性ポリウレタンをもっぱら水性媒体で処方することができ、あるいは希釈剤系を水と有機溶媒の混合物とすることができる。例示的な有機溶媒としては、アルコール、グリコール、ケトン、エーテル、およびそれらの混合物が挙げられる。好適なアルコールとしては、エタノール、プロパノール、イソプロパノールおよびブタノールなどの低沸点C〜C分枝または直鎖アルコール、およびそれらの混合物が挙げられる。好適なグリコールとしては、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ブチレングリコール、およびそれらの混合物が挙げられる。好適なケトンとしては、アセトン、メチルエチルケトン、およびそれらの混合物が挙げられる。好適なエーテルとしては、ジメチルエーテル、ジメトキシメタン、およびそれらの混合物が挙げられる。溶媒系は、固定組成物全体の約15重量%から約99.5重量%である。
【0098】
本発明の一実施形態において、溶媒または希釈剤系は、少なくとも10から80重量%の水、および場合によって100重量%までの水を含む。他の実施形態において、溶媒または希釈剤系は、溶媒または希釈剤系全体の重量に対して、約80重量%から約99.95重量%の水および20重量%から約0.05重量%のアルコールを含有する水アルコール混合物である。
【0099】
本発明の毛髪固定剤組成物を、噴射剤を必要とする煙霧剤として供給することができる。任意の煙霧剤噴射剤を利用して、本発明の固定剤を供給することができるが、好ましい噴射剤としては、C〜C直鎖および分枝鎖炭化水素などの低沸点炭化水素が挙げられる。例示的な炭化水素噴射剤としては、プロパン、ブタン、イソブタン、およびそれらの混合物が挙げられる。他の好適な噴射剤としては、ジメチルエーテルなどのエーテル、1,1−ジフルオロエタンなどのフルオロ置換炭化水素、ならびに空気および二酸化炭素などの圧縮ガスが挙げられる。毛髪固定剤組成物は、組成物の全重量に対して、一実施形態では約0重量%から約60重量%、他の実施形態では約0重量%から約35重量%の噴射剤を含有することができる。
【0100】
毛髪固定剤組成物は、必要に応じた材料、または上記の処方添加剤の1種または複数種をさらに含むことができる。必要に応じた添加剤の選択は、それが毛髪固定剤組成物の特性または効果に悪影響を与えない限り限定されない。必要に応じた添加剤は、それらの機能を達成する少量の有効量で存在し、一般には、それぞれ組成物全体の量に対して0重量%から20重量%の量で含まれる。
【0101】
成分重量百分率のいくつかの重複範囲を開示した。本発明の組成物を処方するときに、特定の組成物に存在する個々の成分の量の合計が100パーセントを超えることができないことを当業者なら認識/理解するであろう。
【0102】
以下の実施例は、本明細書により詳細に開示されている発明を例示する目的で提示される。しかし、それらの実施例は、いかなる方法においても本明細書における発明を限定するものと見なされるべきではなく、本発明の範囲は、添付の、請求項によって規定される。
【実施例】
【0103】
(実施例で使用される化学物質)
DBA=Air Products and Chemicalsのジブチルアミン
DeeFo97−3=Ultra Additivesの脱泡剤
DeeFoXHD−47J=Ultra Additives Inc.の脱泡剤
Desmodur W=Bayer Corporationの1,1’−メチレンビス−(4−イソシアナトシクロヘキサン)
Aldrich Chemical Company,Inc.のジエタノールアミン
DF−58=Air Products and Chemicalsの脱泡剤
Dow CorningのDow345シリコーン油
DMPA=Geo Specialty Chemicals Inc.のジメチロールプロパン酸
FASCAT(登録商標)2003=Elf Atochem North Americaの2−エチルヘキサン酸およびオクタン酸第一錫
HCl=J.T.Bakerの塩酸
Hycar(登録商標)2671=Noveon,Inc.のアクリルエマルジョンコポリマー
ヒドラジン溶液=Bayer Corporationの35重量%水溶液
IPDI=Bayer Corporationのイソホロンジイソシアネート
KF−6001=Shin Etsuのヒドロキシル末端ポリメチルシロキサン三ブロックコポリマー
MDI=4,4’−ジフェニルメチレンジイソシアネート
MPEG550=The Dow Chemical CompanyのCarbowax(商標)Sentry(商標)メトキシポリエチレングリコール550(数平均MW=550)
MPEG2000=The Dow Chemical CompanyのCarbowax(商標)Sentry(商標)メトキシポリエチレングリコール2000(数平均MW=2000)
ポリG−2177=Arch Chemicalのポリエチレングリコール(平均MW=1450)
PPG−1025=Bayer Corporationのポリプロピレングリコール(平均MW=1025)
PPG−2025=Bayer Corporationのポリプロピレングリコール(平均MW=2025)
Printrite PM=Noveon,Inc.のポリウレタン会合性増粘剤
PTHF1000=BASFのポリテトロヒドロフラン(平均MW=1000)
PTHF2000=BASFのポリテトロヒドロフラン(平均MW=2000)
ルコフレクスS−102−210=Bayer Corporationのポリ(アジピン酸ブタンジオール)
ヒマワリ種子油=Lipo ChemicalsのLipovol Sun
TDI=Bayer Corporationのトルエンジイソシアネート
Tegomer D−3403=Degussa−Goldschmidtのトリメチロールプロパンモノエトキシレートメチルエーテル(数平均MW=1220)
TMP=Celaneseのトリメチロールプロパン
Shin EtsuのX−22−160ASシリコーン
67−1000HNA=Panolam Industriesのアジピン酸ヘキサンネオペンチルポリエステル(平均MW=1000)
67−3000HNA=Panolam Industriesのアジピン酸ヘキサンネオペンチルポリエステル(平均MW=3000)
70−500HAI=Panolam Industriesのヘキサンアジペートイソフタレートポリエステル(平均MW=500)
500DI=Panolam Industriesのイソフタル酸ジエチレングリコールポリエステル(平均MW=500)。
【0104】
(試験方法)
1.透湿度(MVTR)。約150グラムのポリウレタン分散液を8オンスのガラスジャーに加えた後、濃化ポリウレタンを形成するために約5グラムのPrintrite PMを添加することによって、実施例における各分散液を試験用に調製した。ナイフ塗布の目的に十分な粘性を達成するために、分散液およびPrintrite PMの実際の量をそれぞれ約145〜160グラムおよび約4.5〜6.0グラムの範囲で変動させた。通常約10〜15分間かけて最大限濃縮されるまで、1インチのマリンインペラーを装備したカフラモRZR50ラボ攪拌機を使用して混合物を攪拌した。
【0105】
Testafabrics Inc.の約18インチ×10インチスワッチのStyle 306A Filament Nylon 6,6 Semi−Dull Taffetaを使用して、各被覆布試料を調製した。布に張力を加えるためのバネを有する留め枠にスワットを取り付け、延伸した。浮動/密着ナイフを使用して、濃化ポリウレタン分散液の薄被膜(典型的には約0.15から0.20オンス/平方ヤード)を延伸布の利用可能な表面全体に塗布した。組立品全体(留め枠、および取り付けられ、延伸され、塗布されたスワット)を乾燥するまで(典型的には約5から15分間)212°Fの空気循環炉に配置した。(まだ留め枠に取り付けられている)布をアルミニウム枠上の高架ガラス板で延伸した。バード塗布器を使用して、典型的には布を塗布器で2回擦ることによって、厚さ2ミリメートルの濃化ポリウレタン分散液を塗布した。留め枠を再度212°Fの空気循環炉に配置し、乾燥させた。(被膜を有する)乾燥布を留め枠から除去し、300°Fで5分間さらに乾燥させた(架橋剤が使用された場合は、架橋を含む)。最終乾燥試験片(被膜を有する布)は、約0.5オンス/平方ヤードから約1.25オンス/平方ヤードの乾燥ポリウレタン被膜を有していた。
【0106】
以下の手順を用いて、乾燥被覆試験片の各々についての膜の水蒸気透過度(透湿度またはMVTR)を測定した。4オンスのボール石工ジャーに脱塩水をジャーの最上部に対して1/2インチ以内まで充填した。ジャーの口にシリコーングリースを塗布した。(ジャーの口の直径より大きい)3インチ×3インチの試験片を、試験片の(試験対象のポリウレタンで)塗布された側がジャーの内側を向くように、グリースが塗布されたジャーの口に配置した。円形開口を有するガスケット付きネジ止め蓋を使用して、試験片をジャーの口の所定場所に固定した。完全組立品(ジャー、水、ガスケット、蓋および試験片)を秤量し、調整された室(約72°F、相対湿度50%)に配置した。送風機を使用して、適切な時間間隔(典型的には24時間)にわたって、約500から575直線フィート毎分でジャーに空気を吹き付けた。垂直MVTRの試験として、試験片がジャーの内部の水の上方の湿性雰囲気に曝露されるように、ジャーを直立させた。適切な時間間隔後に全組立品を再秤量し、単位時間当たり水に曝露された試験片表面の1平方メートル当たりの水の減少量(グラム)(典型的には、24時間当たり1平方メートル当たりの量(グラム)、またはグラム/m/24時間)として透湿度を計算した。
【0107】
2.ブルックフィールド粘度。ブルックフィールドRV粘度計および(粘度に応じて)#3から#6のスピンドルを使用して、20rpmおよび約77°Fでブルックフィールド粘度試験を実施した。
【0108】
(実施例1〜34に対するMVTR試験結果の概要)
実施例1〜14のポリウレタンの各々の垂直透湿度(MVTR)を試験した。その試験結果の概要を表1の対応する実施例1〜14に示す。実施例1では、劣った通気性(約500グラム/m/24時間未満)を有する被膜を生成する上で、本発明の最低要件を下回るポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量の効果を実証する。実施例2〜14では、優れた通気性(約500グラム/m/24時間より大きい)を有する本発明の被膜を生成する上で有用であることが認められたポリウレタン分散液の製造を実証する。
【0109】
実施例15〜17では、ポリウレタン主鎖におけるポリ(エチレンオキシド)単位の量が本発明の範囲外であったため、不満足な結果(それぞれ、MVTR試験中の被膜の布からの剥離、層状分散液および過剰粘度)がもたらされた。
【0110】
実施例18〜25および27では、優れた通気性(約500グラム/m/24時間より大きい)を有する本発明の被膜を生成する上で有用であることが認められたポリウレタン分散液の製造を実証する。
【0111】
実施例26では、ポリ(エチレンオキシド)側鎖分子量および量が、それぞれ(乾燥ポリウレタン重量に対して)600g/モルおよび30重量%未満であったために、劣った通気性(約500グラム/m/24時間未満)を有する被膜を生成したポリウレタン分散液の製造を実証する。
【0112】
実施例28では、本発明のポリウレタンをアクリルコポリマーと混合して、アクリルコポリマー単独と比較して優れた通気性を有する組成物を製造することを実証する。当該混合物を使用して、通気性織物被膜を生成することができる。
【0113】
実施例29および30では、本発明のポリウレタンエマルジョンをそれぞれアクリルコポリマーエマルジョンおよびニトリルコポリマーエマルジョンと混合して、本発明の組成物の優れた通気性を有するハイブリッド被膜を生成するのに使用することができる安定したコロイド混合物を製造することを実証する。
【0114】
実施例31および32では、加湿剤、治療および滋養成分等の供給媒体として通気性パーソナルケア被膜の製造に有用な分散液の製造を実証する。
【0115】
実施例33および34では、高通気性組成物の製造に有用である(芳香族ポリオールからの)分散液の製造を実証する。
【0116】
(実施例1)
(プレポリマー工程)
364グラムのPTHF1000および60グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、177グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、30分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するイソシアネート(NCO)は、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって5.2%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、混合物を170°Fまで冷却した。
【0117】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、750グラムの水を含む65°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を20分間攪拌して、分散液を形成し、16グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0118】
分散液特性:全固形分=40.2重量%、pH=5.4、ブルックフィールド粘度=20cP、粒径=205nm
(実施例2)
(プレポリマー工程)
335グラムのPTHF1000および90グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、175グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、40分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって4.8%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を165°Fまで冷却した。
【0119】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、750グラムの水を含む65°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を20分間攪拌して、分散液を形成し、13グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0120】
分散液特性:全固形分=40.6重量%、pH=5.5、ブルックフィールド粘度=25cP、粒径=140nm
(実施例3)
(プレポリマー工程)
307グラムのPTHF1000および120グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、173グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、40分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって4.6%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を165°Fまで冷却した。
【0121】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、750グラムの水を含む65°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を20分間攪拌して、分散液を形成し、17グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0122】
分散液特性:全固形分=40.8重量%、pH=5.5、ブルックフィールド粘度=50cP、粒径=112nm
(実施例4)
(プレポリマー工程)
320グラムのPTHF2000および154グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、121グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、40分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で4時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって3.1%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を145°Fまで冷却した。
【0123】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、930グラムの水を含む70°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を20分間攪拌して、分散液を形成し、11.5グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0124】
分散液特性:全固形分=34.1重量%、pH=5.1、ブルックフィールド粘度=22cP、粒径=86nm
(実施例5)
(プレポリマー工程)
222グラムのPTHF1000および210グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、168グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、30分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって4.3%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を150°Fまで冷却した。
【0125】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、815グラムの水を含む65°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を30分間攪拌して、分散液を形成し、15グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0126】
分散液特性:全固形分=38.5重量%、pH=5.8、ブルックフィールド粘度=620cP、粒径=136nm
(実施例6)
(プレポリマー工程)
166グラムのPTHF1000および270グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、164グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、30分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって4.0%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を150°Fまで冷却した。
【0127】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、930グラムの水を含む65°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を30分間攪拌して、分散液を形成し、15グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0128】
分散液特性:全固形分=35重量%、pH=6.2、ブルックフィールド粘度=840cP、粒径=56nm
(実施例7)
(プレポリマー工程)
350.9グラムのPTHF1000および193.6グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、255.5グラムのデスモジュールWを添加した。バッチを200°Fまで加温し、次いで2滴のFASCAT(登録商標)2003を添加した。バッチを約2.5時間にわたって200〜267°Fに保持した。DBAおよび1.0MのHClによる滴定によってイソシアネート含有量を測定したところ4.17%であった。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を160°Fまで冷却した。
【0129】
(延長工程)
プレポリマー(750グラム)を77°Fで1222グラムの水に充填した。約1時間攪拌した後、26.43グラムのヒドラジン溶液を徐々に充填した。得られた分散液は、理論固形分が38重量%であった。
【0130】
(実施例8)
(プレポリマー工程)
216グラムのPTHF1000および192グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、192グラムのデモジュールWを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、40分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって4.7%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を170°Fまで冷却した。
【0131】
(延長工程)
プレポリマー(450グラム)を、約10分間にわたって、876グラムの水および0.5グラムのDeeFo97−3脱泡剤を含む70°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を1.5時間攪拌して、分散液を形成し、17グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0132】
分散液特性:全固形分=34.6重量%、pH=5.6、ブルックフィールド粘度=130cP、粒径=71nm
(実施例9)
(プレポリマー工程)
171グラムのPTHF1000および240グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、189グラムのデモジュールWを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、40分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって4.1%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を200°Fまで冷却した。
【0133】
(延長工程)
プレポリマー(450グラム)を、約5分間にわたって、957グラムの水および0.5グラムのDeeFo97−3脱泡剤を含む88°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を2時間攪拌して、分散液を形成し、14グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0134】
分散液特性:全固形分=32.2重量%、pH=5.8、ブルックフィールド粘度=150cP、粒径=84nm
(実施例10)
(プレポリマー工程)
102グラムのPTHF650、17グラムのPTHF250および258グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、222グラムのデモジュールWを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、30分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で2時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって5.0%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を200°Fまで冷却した。
【0135】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、971グラムの水および0.5グラムのDeeFo97−3脱泡剤を含む90°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を1.5時間攪拌して、分散液を形成し、19グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0136】
分散液特性:全固形分=34.0重量%、pH=5.5、ブルックフィールド粘度=900cP、粒径=30nm
(実施例11)
(プレポリマー工程)
280グラムのPPG1025および151グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、169グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、1.5時間後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって4.7%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を140°Fまで冷却した。
【0137】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、931グラムの水および0.5グラムのDeeFo97−3脱泡剤を含む70°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を1時間攪拌して、分散液を形成し、15グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0138】
分散液特性:全固形分=35.7重量%、pH=5.1、ブルックフィールド粘度=40cP、粒径=84nm
(実施例12)
(プレポリマー工程)
327グラムのポリオールPPG2025および154グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、121グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、混合物を窒素雰囲気下で4時間攪拌した。残留するNCOは、ジブチルアミンおよび1.0MのHClによる滴定を用いて、2.15%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を140°Fまで冷却した。
【0139】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約15分間にわたって、931グラムの水および1.4グラムのDeeFoXHD−47J脱泡剤を含む65°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を30分間攪拌して、分散液を形成し、12グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0140】
分散液特性:全固形分=35重量%、pH=5.7、ブルックフィールド粘度=34cP、粒径=76nm
(実施例13)
(プレポリマー工程)
249グラムの67−3000HNA、78グラムの67−1000HNAおよび154グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、121グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、30分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3.5時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって3.4%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を140°Fまで冷却した。
【0141】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、931グラムの水を含む74°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を1時間攪拌して、分散液を形成し、12グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0142】
分散液特性:全固形分=35.0重量%、pH=5.3、ブルックフィールド粘度=22cP、粒径=80nm
(実施例14)
(プレポリマー工程)
121グラムのルコフレックスS−102−210および258グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、221グラムのデスモジュールWを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、30分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3.5時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって5.3%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を190°Fまで冷却した。
【0143】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、1020グラムの水および0.5グラムのDeeFoXHJ脱泡剤を含む80°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を2時間攪拌して、分散液を形成し、17グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0144】
分散液特性:全固形分=31.7重量%、pH=6.9、ブルックフィールド粘度=300cP、粒径=24nm
【0145】
【表1】

(実施例15)
(プレポリマー工程)
380グラムのポリG−2177および233グラムのPPG−2025を反応器に充填した。次いで、混合しながら、180グラムのIPDIを充填した。反応器を202°Fに加熱し、1滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。202〜234°Fで約1.5時間放置した後、6.2グラムのDMPAを添加した。209〜223°Fでさらに1.5時間放置した後、触媒をさらに1滴添加した。さらに約2時間後、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって残留するイソシアネートを測定したところ4.26%であった。205〜220°Fでさらに約2時間放置した後、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって残留するイソシアネートを測定したところ3.88%であった。反応サイクル全体を通じて窒素雰囲気を用いた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を143°Fまで冷却した。
【0146】
(延長工程)
702グラムの水を含む58°Fの反応器に、プレポリマー(329グラム)を混合しながら徐々に充填した。脱泡剤(0.16グラムのDF−58)を分散液に添加した。ヒドラジン溶液(8.03グラム)および水(639グラム)を分散液に添加して、全固形分を約20重量%とした。最終粘度は、約5000から10000cpsと推定された。ポリウレタンは、ポリマー主鎖に約47重量%のポリ(エチレンオキシド)を有すると算定された。
【0147】
分散液を調製し、先述の方法を用いてMVTRの試験を開始した。しかし、MVTR試験中のポリウレタン試験試料が布から剥離した。この事態は、ポリウレタン主鎖における過剰のポリ(エチレンオキシド)の悪影響を実証するものであった。
【0148】
(実施例16)
(プレポリマー工程)
209.6グラムのPPG−2025、92.4グラムのPPG−1025および224.8グラムのポリG−2177を反応器に充填した。次いで、混合しながら、168.0グラムのIPDIを添加した。反応器を200°Fに加熱し、1滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。198〜209°Fで約45分間放置した後、5.2グラムのDMPAと1滴のFASCAT(登録商標)2003を添加した。190〜205°Fで2.5時間放置した後、残留するイソシアネートをDBAおよび1.0MのHClによる滴定によって測定したところ4.6%であった。188〜218°でさらに80分間放置した後、残留するイソシアネートをDBAおよび1.0MのHClによる滴定によって測定したところ4.17重量%であった。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を133°Fまで冷却した。
【0149】
(延長工程)
1.4グラムのDF−58を含む929グラムの水にプレポリマーを64°Fで混入した。低質な分散液が形成されたため、94グラムのプレポリマーを充填した後に処理を中断した。残留するプレポリマーを1当量のTEAで中和し、攪拌しながら水に充填した。水を添加して、理論固形分を26.8重量%とし、15分間混合した。少量のイソシアネートが残留し、分散液の理論固形分が15重量%になるまで、水およびヒドラジン溶液を交互に添加した。「分散液」は、泡状の上層と透明な液体の下層の2つの層に分離した。過度の粘度は、ポリウレタン主鎖における過剰のポリ(エチレンオキシド)の悪影響を実証していた。
【0150】
(実施例17)
(プレポリマー工程)
382.0グラムのポリG−2177、179.6グラムのPTHF−2000および46.5グラムのKF−6001を反応器に充填した。次いで、混合しながら、185.7グラムのIPDIを添加した。バッチを184°Fまで加温し、2滴のFASCAT(登録商標)2003を添加した。188〜248°Fで約1.5時間放置した後、6.3グラムのDMPAを添加した。210〜218°Fでさらに1.5時間放置した後、残留するイソシアネートをDBAおよび1.0MのHClによる滴定によって測定したところ4.00%であった。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を166°Fまで冷却した。
【0151】
(延長工程)
プレポリマー(300グラム)を約10分間にわたって混合しながら449グラムの水に63°Fで充填した。約0.6グラムのDeeFoXHD−47J脱泡剤を水に充填した。約6.4グラムのヒドラジン溶液をバッチに充填し、水を添加して、約25重量%の理論全固形分を達成した。24.7%の固形分で実粘度を測定したところ36500cpsであった。粘度を10000cps未満に下げるために、分散液を約21%の固形分まで水で希釈しなければならなかった。この事態は、ポリウレタン主鎖における過剰のポリ(エチレンオキシド)の悪影響を実証するものであった。
【0152】
(実施例18)
(プレポリマー工程)
67グラムのPTHF1000および300グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、133グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、30分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって3.7%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を150°Fまで冷却した。
【0153】
(延長工程)
プレポリマー(400グラム)を、約10分間にわたって、915グラムの水を含む65°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を30分間攪拌して、分散液を形成し、10グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0154】
分散液特性:全固形分=29重量%、pH=6.4、ブルックフィールド粘度=100cP、粒径=165nm
(ポリウレタンのMVTR試験)
連鎖延長ポリウレタンをMVTR試験のために調製し、先述のように試験した。該ポリウレタンは、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が60重量%で、垂直MVTRが850グラム/m/24時間であった。
【0155】
(実施例19)
(プレポリマー工程)
22グラムのKF−6001および277グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、101グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、10分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって3.7%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を140°Fまで冷却した。
【0156】
(延長工程)
プレポリマー(300グラム)を、約10分間にわたって、1205グラムの水を含む65°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を20分間攪拌して、分散液を形成し、7グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0157】
分散液特性:全固形分=20.2重量%、pH=6.5、ブルックフィールド粘度=20cP
(ポリウレタンのMVTR試験)
連鎖延長ポリウレタンをMVTR試験のために調製し、先述のように試験した。該ポリウレタンは、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が70重量%で、垂直MVTRが750グラム/m/24時間であった。
【0158】
(実施例20)
(プレポリマー工程)
322グラムのPTHF1000、27グラムのKF−6001および195グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、256グラムのデスモジュールWを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、15分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で1.5時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって4.8%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を160°Fまで冷却した。
【0159】
(延長工程)
プレポリマー(770グラム)を、約15分間にわたって、1180グラムの水を含む70°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を1時間20分間攪拌して、分散液を形成し、33グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0160】
分散液特性:全固形分=40重量%、pH=5.9、ブルックフィールド粘度=225cP
(ポリウレタンのMVTR試験)
連鎖延長ポリウレタンをMVTR試験のために調製し、先述のように試験した。該ポリウレタンは、骨格に重合された反応性シリコーン化合物を有し、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が25.4重量%で、垂直MVTRが640グラム/m/24時間であった。
【0161】
(実施例21)
(プレポリマー工程)
147グラムのPTHF−2000、215グラムのPTHF−1000、34.4グラムのKF−6001および202.8グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、201グラムのIPDIを添加した。バッチを200°Fまで加温し、2滴のFASCAT(登録商標)2003を充填した。200〜247°Fで約1.34時間放置した後、残留するイソシアネートをDBAおよび1.0MのHClによる滴定によって測定したところ4.3%であった。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を150°Fまで冷却した。
【0162】
(延長工程)
プレポリマー(785グラム)を1060グラムの水に73°Fで充填した。約45分間攪拌した後、23.4グラムのヒドラジン溶液を充填した。最終的な全固形分は、約43重量%であった。
【0163】
(ポリウレタンのMVTR試験)
連鎖延長ポリウレタンをMVTR試験のために調製し、先述のように試験した。該ポリウレタンは、骨格に重合された反応性シリコーン化合物を有し、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が21.5重量%で、垂直MVTRが740グラム/m/24時間であった。
【0164】
(実施例22)
(プレポリマー工程)
335グラムのPTHF−1000、28.2グラムのKF−6001および202.4グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、173.2グラムのIPDIおよび61.3グラムのデスモジュールWを添加した。反応器を180°Fまで加温し、2滴のFASCAT(登録商標)2003を充填した。バッチを約3時間にわたって191〜257°Fに保持した。残留するイソシアネートをDBAおよび1.0MのHClによる滴定によって測定したところ5.0%であった。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を135°Fまで冷却した。
【0165】
(延長工程)
プレポリマー(770グラム)を1140グラムの水に76°Fで充填した。約50分間攪拌した後、32.2グラムのヒドラジン溶液を充填した。分散液の理論固形分は、40.4重量%であった。
【0166】
(ポリウレタンのMVTR試験)
連鎖延長ポリウレタンをMVTR試験のために調製し、先述のように試験した。該ポリウレタンは、骨格に重合された反応性シリコーン化合物を有し、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が21.5重量%で、垂直MVTRが680グラム/m/24時間であった。
【0167】
(実施例23)
(プレポリマー)
294.2グラムのPPG−1025、176.6グラムのTegomer D−3403および2.23グラムのTMPを反応器に充填した。次いで、混合しながら、250.5グラムのデスモジュールWを添加した。次に、57.5グラムのポリG1450を添加した。バッチを186°Fまで加温し、2滴のFASCAT(登録商標)2003を充填した。バッチを約4.5時間にわたって190〜228°Fに保持した。残留するイソシアネートをDBAおよび1.0MのHClによる滴定によって測定したところ4.8%であった。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を160°Fまで冷却した。
【0168】
(延長工程)
プレポリマー(720グラム)を1317グラムの水に73°Fで充填し、滑らかな外観が得られるまで攪拌した。水およびヒドラジン溶液を、全体で水が522グラム、ヒドラジン溶液が28.2グラムになるように交互に添加した。分散液を3日間熟成させた後、さらに434グラムの水を添加した、分散液特性:全固形分=23.63重量%、ブルックフィールド粘度=185cps、pH=6.4。
【0169】
(ポリウレタンのMVTR試験)
連鎖延長ポリウレタンをMVTR試験のために調製し、先述のように試験した。該ポリウレタンは、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が19.2重量%で、ポリ(エチレンオキシド)主鎖含有量が7.4重量%で、垂直MVTRが870グラム/m/24時間であった。
【0170】
(実施例24)
(プレポリマー工程)
89.1グラムのPTHF−1000、187.7グラムのPPG−1025、50.4グラムのポリG1450、182.7グラムのTegomer D−3403および3.6グラムのTMPを反応器に充填した。次いで、混合しながら、259.7グラムのデスモジュールWを添加した。バッチを196〜201°Fで約1時間反応させ、2滴のFASCAT(登録商標)2003を添加した。次いで、バッチを195〜235°Fで約2時間半反応させた。残留するイソシアネートをDBAおよび1.0MのHClによる滴定によって測定したところ4.8%であった。プレポリマーを他の反応器に移すために、プレポリマーを137°Fまで冷却した。
【0171】
(延長工程)
1.0グラムのDeeFo97−3脱泡剤を含む1207グラムの水にプレポリマー(650グラム)を72°Fで充填した。約0.5時間混合した後、176グラムの水を分散液に添加した。さらに1時間混合した後、16.8グラムのヒドラジン溶液を添加した。次いで、さらなる水およびヒドラジン溶液を、全体で水が446グラム以上、ヒドラジン溶液が8グラム以上になるように交互に添加した。分散液の最終的な理論固形分は、26重量%であった。
【0172】
(ポリウレタンのMVTR試験)
連鎖延長ポリウレタンをMVTR試験のために調製し、先述のように試験した。該ポリウレタンは、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が20.1重量%で、ポリ(エチレンオキシド)主鎖含有量が6.5重量%で、垂直MVTRが830グラム/m/24時間であった。
【0173】
(実施例25)
(プレポリマー工程)
216グラムのPTHF1000、21.5グラムのDMPAおよび150グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、212グラムのIPDIを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、30分後に、2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3.5時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって5.5%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、プレポリマーを140°Fまで冷却した。
【0174】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、850グラムの水および0.5グラムのDeeFo97−3脱泡剤を含む70°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を25分間攪拌して、分散液を形成し、19グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0175】
分散液特性:全固形分=37.3重量%、pH=5.5、ブルックフィールド粘度=480cP、粒径=155nm
(ポリウレタンのMVTR試験)
連鎖延長ポリウレタンをMVTR試験のために調製し、先述のように試験した。該ポリウレタンは、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が21.3重量%であり、架橋性カルボキシル官能基を有する化合物(DMPA)が骨格に組み込まれており、垂直MVTRが570グラム/m/24時間であった。
【0176】
(実施例26)
(側鎖ポリ(エチレンオキシド)を有するモノマーの合成)
67グラムのTDIを含む反応器に、80から86°Fにて、窒素雰囲気下で約1時間にわたって攪拌しながら190グラムのMPEG550を添加した。反応混合物を95から120°Fで2時間攪拌した後、残留するイソシアネート含有量をDBAおよび1.0MのHClによる滴定によって測定したところ6.5%であった。反応器を90°Fまで冷却し、43グラムのジエタノールアミンを3分間にわたって添加した。高度発熱反応の結果として温度が176°Fまで上昇した。反応器を冷却し、内容物を140から150°Fで2.5時間攪拌した。この期間の終わりに、試料のIR分析によって示された通り未反応イソシアネートは残っていなかった。反応器内容物をプラスチック容器に移した後に、反応生成物を室温まで冷却しながら固化させた。
【0177】
側鎖ポリ(エチレンオキシド)を有するモノマーのヒドロキシル価を測定したところ約250であった。
【0178】
(プレポリマー工程)
203グラムの上記モノマー、115グラムのPTHF1000および282グラムのデスモジュールWを窒素雰囲気下で反応器に充填した。次いで、混合しながら、反応器を210〜220°Fに加熱し、1.25時間後に2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を3時間攪拌した。残留するイソシアネート含有量は、DBAおよび1.0MHClによる滴定によって9.7%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を200°Fまで冷却させた。
【0179】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約5分間にわたって、970グラムの水および1.4グラムのDeeFoXHD−47Jを含む70°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を1時間10分間攪拌して、分散液を形成し、32グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0180】
分散液特性:全固形分=33.9重量%、pH=9.4、ブルックフィールド粘度=11cP、粒径=42nm
(ポリウレタンのMVTR試験)
ポリウレタンを調製し、先述のようにMVTRの試験を行った。垂直MVTRは、450グラム/m/24時間と劣っていた。
【0181】
(実施例27)
(側鎖ポリ(エチレンオキシド)を有するモノマーの合成)
260グラムのMPEG2000を含む120°Fの反応器に、24グラムのTDIを窒素雰囲気下で添加し、混合物を120から140°Fで4時間攪拌した。残留するイソシアネート含有量をDBAおよび1.0MのHClによる滴定によって測定したところ1.7%であった。140°Fで16グラムのジエタノールアミンを添加した。発熱反応の結果として温度が170°Fに上昇した。反応器を冷却し、内容物を140から150°Fで4時間攪拌した。この期間の終わりに、試料のIR分析によって示された通り未反応NCOは残っていなかった。反応器内容物をプラスチック保存容器に移した後に、反応生成物を室温まで冷却しながら固化させた。
【0182】
側鎖ポリ(エチレンオキシド)を有するモノマーのヒドロキシル価を測定したところ約103であった。
【0183】
(プレポリマー工程)
164グラムの上記モノマー、240グラムのPTHF1000および196グラムのデスモジュールWを窒素雰囲気下で反応器に充填した。次いで、混合しながら、反応器を210〜220°Fに加熱し、30分後に2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を5時間攪拌した。残留するイソシアネート含有量は、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって5.4%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、反応器を200°Fまで冷却させた。
【0184】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、970グラムの水を含む70°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を45分間攪拌して、分散液を形成し、18グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0185】
分散液特性:全固形分=34.1重量%、pH=8.5、ブルックフィールド粘度=400cP、粒径=320nm
(ポリウレタンのMVTR試験)
ポリウレタンを調製し、先述のようにMVTRの試験を行った。該ポリウレタンは、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が25重量%で、垂直MVTRが735グラム/m/24時間であった。
【0186】
(実施例28)
実施例14の連鎖延長ポリウレタン分散液をHycar(登録商標)2671アクリルポリマーエマルジョン(Noveon,Inc.から入手可能)と(固形分に対して)60/40の割合で混合して、安定したコロイド混合物を生成した。混合物を調製し、先述のようにMVTRの試験を行った。該混合物は、調製され、先述と同様にして試験された単独のHycar(登録商標)2671の160グラム/m/24時間のMVTRと比較して、720グラム/m/24時間のMVTRを有していた。
【0187】
(実施例29)
実施例14の連鎖延長ポリウレタン分散液をWIPO公開WO02/02657A2の実施例20の工程(1)のアクリルコポリマーエマルジョンと(固形分に対して)60/40の割合で混合して、安定したコロイド混合物を生成した。混合物を試験のために調製し、先述のようにMVTRの試験を行った。該混合物は、試験のために調製され、先述のように試験された単独の実施例20のアクリルポリマーエマルジョンの440グラム/m/24時間のMVTRと比較して、800グラム/m/24時間のMVTRを有していた。
【0188】
(実施例30)
実施例14の連鎖延長ポリウレタン分散液をWIPO公開WO02/02657A2の実施例13の工程(1)のニトリルコポリマーエマルジョンと(固形分に対して)60/40の割合で混合して、安定したコロイド混合物を生成した。混合物を試験のために調製し、先述のようにMVTRの試験を行った。該混合物は、試験のために調製され、先述のように試験された単独の実施例13の工程(1)のニトリルポリマーエマルジョンの480グラム/m/24時間のMVTRと比較して、790グラム/m/24時間のMVTRを有していた。
【0189】
(実施例31)
(プレポリマー工程)
87グラムのX−22−160AS、10グラムのTMPおよび222グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、191グラムのデスモジュールWを充填した。反応器を225〜235°Fに加熱した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するイソシアネート(NCO)は、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって5.6%であることが認められた。次いで、90グラムのダウ345を混合物に添加し、温度を200°Fまで下げた。30分間混合した後、プレポリマーを分散のために他の反応器に移した。
【0190】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、820グラムの水を含む70°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を30分間攪拌して、分散液を形成し、21グラムの25%エチレンジアミン水溶液を約10分間にわたって添加した。
【0191】
分散液特性:全固形分=31.3重量%、pH=6.9、ブルックフィールド粘度=270cP、粒径=450nm
(実施例32)
(プレポリマー工程)
196グラムのPPG2025および168グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、116グラムのデスモジュールWを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、40分後に2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3時間攪拌した。残留するNCOは、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって2.3%であることが認められた。ヒマワリ油(120グラム)を添加し、反応器を180°Fまで冷却した。30分間混合した後、プレポリマーを分散のために他の反応器に移した。
【0192】
(延長工程)
プレポリマー(450グラム)を、約10分間にわたって、670グラムの水を含む70°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を20分間攪拌して、分散液を形成し、5グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0193】
分散液特性:全固形分=42重量%、pH=6.2、ブルックフィールド粘度=800cP、粒径=274nm
(実施例33)
(プレポリマー工程)
118グラムの70−500HAIおよび258グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、224グラムのデスモジュールWを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、15分後に2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で4時間攪拌した。残留するイソシアネート(NCO)は、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって4.8%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、混合物を200°Fまで冷却した。
【0194】
(延長工程)
プレポリマー(500グラム)を、約10分間にわたって、1120グラムの水および0.5グラムのDeeFoXHD−47Jを含む80°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を2時間攪拌して、分散液を形成し、16グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0195】
分散液特性:全固形分=31.8重量%、pH=6.4、ブルックフィールド粘度=300cP、粒径=25nm
(ポリウレタンのMVTR試験)
連鎖延長ポリウレタンをMVTR試験のために調製し、先述のように試験した。該ポリウレタンは、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が36.7重量%で、垂直MVTRが830グラム/m/24時間であった。
【0196】
(実施例34)
(プレポリマー工程)
119グラムの500DIおよび258グラムのTegomer D−3403を反応器に充填した。次いで、混合しながら、223グラムのデスモジュールWを充填した。反応器を210〜220°Fに加熱し、1時間後に2滴のFASCAT(登録商標)2003触媒を添加した。混合物を窒素雰囲気下で3.5時間攪拌した。残留するイソシアネート(NCO)は、DBAおよび1.0MのHClによる滴定によって5.3%であることが認められた。プレポリマーを他の反応器に移すために、混合物を200°Fまで冷却した。
【0197】
(延長工程)
プレポリマー(510グラム)を、約10分間にわたって、1110グラムの水および1グラムのDeeFoXHD−47Jを含む75°Fの反応器に混合しながら充填した。混合物を3時間攪拌して、分散液を形成し、17グラムのヒドラジン溶液を約10分間にわたって添加した。
【0198】
分散液特性:全固形分=31.4重量%、pH=7.1、ブルックフィールド粘度=470cP、粒径=26nm
(ポリウレタンのMVTR試験)
連鎖延長ポリウレタンをMVTR試験のために調製し、先述のように試験した。該ポリウレタンは、ポリ(エチレンオキシド)側鎖含有量が36.7重量%で、垂直MVTRが840グラム/m/24時間であった。
【0199】
特許法に従って、最良の形態および好ましい実施形態を記載したが、本発明の範囲は、それに限定されず、添付の、請求項の範囲に限定される。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
I)垂直透湿度(MVTR)が約500グラム/m/24時間より大きく、
(a)ポリウレタンの約12重量%から約80重量%を構成する量のポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位であって、(i)前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位におけるアルキレンオキシド基は、2個から10個の炭素原子を有し、無置換、置換、または無置換および置換の両方であり、(ii)前記アルキレンオキシド基の少なくとも約50重量%は、エチレンオキシドであり、(iii)前記側鎖単位の前記量は、前記側鎖単位の分子量が約600グラム/モル未満のときは少なくとも約30重量%であり、前記側鎖単位の分子量が約600グラム/モルから約1,000グラム/モルのときは少なくとも約15重量%であり、前記側鎖単位の分子量が約1,000グラム/モルより大きいときは少なくとも約12重量%であるポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位と、
(b)前記ポリウレタンの約25重量%未満を構成する量のポリ(エチレンオキシド)主鎖単位と
を含むポリウレタンと、
II)水、有機溶媒、およびそれらの混合物から選択される希釈剤と、
III)必要に応じた少なくとも1種の第2の毛髪固定剤ポリマーと
を含む毛髪固定剤組成物。
【請求項2】
前記希釈剤は、アルコール、グリコール、ケトン、エーテル、およびそれらの混合物から選択される有機溶媒である、請求項1に記載の毛髪固定剤組成物。
【請求項3】
前記希釈剤は、水と分枝鎖および非分枝鎖のC〜Cアルコールから選択されるアルコールとを含む水性アルコールである、請求項1に記載の毛髪固定剤組成物。
【請求項4】
前記第2の固定剤ポリマーは、ポリオキシエチレン化酢酸ビニル/クロトン酸コポリマー、酢酸ビニルクロトン酸コポリマー、メタクリル酸ビニルコポリマー、例えばポリビニルメチルエーテル(PVM)/マレイン酸(MA)コポリマーのエチルエステル、ブチルエステルおよびイソプロピルエステルなどのPVM/MAのモノアルキルエステル、アクリル酸/アクリル酸エチル/N−tert−ブチル−アクリルアミドターポリマー、ポリ(メタクリル酸/アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸)、アクリレートコポリマー、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、アクリレート/オクチルアクリルアミドコポリマー、酢酸ビニル(VA)/クロトネート/ネオデカン酸ビニルコポリマー、ポリ(N−ビニルアセトアミド)、ポリ(N−ビニルホルムアミド)、スルホン酸ポリスチレンナトリウム、ポリクオタニウム、ポリイミド−1、ポリウレタン、ビニルピロリドン(VP)/アクリレート/ラウリル/メタクリレートコポリマー、アジピン酸/ジメチルアミノヒドロキシプロピルジエチレントリアミン/アクリレートコポリマー、メタクリロールエチルベタイン/アクリレートコポリマー、ポリビニルピロリドン(PVP)、VP/ジメチルアミノエチルメタクリレートコポリマー、VP/メタクリルアミド/ビニルイミダゾールコポリマー、VP/アクリル酸ジメチルアミノプロピルアクリルアミド(DMAPA)アクリレートコポリマー、VP/ビニルカプロラクタム/DMAPAアクリレートコポリマー、ビニルカプロラクタム/VP/ジメチルアミノエチルメタクリレートコポリマー、VA/マレイン酸ブチル/アクリル酸イソボルニルコポリマー、VA/クロトネートコポリマー、アクリレート/アクリルアミドコポリマー、VA/クロトネート/プロピオン酸ビニルコポリマー、VP/酢酸ビニル/プロピオン酸ビニルターポリマー、VP/酢酸ビニルコポリマー、VP/アクリレートコポリマー、アクリレート/ヒドロキシアクリレートコポリマー、アクリレート/ヒドロキシエステルアクリレートコポリマー、アクリレート/メタクリル酸ステレス−20コポリマー、アクリル酸tert−ブチル/アクリル酸コポリマー、ジグリコール/シクロヘキサンジメタノール/イソフタレート/スルホイソフタレートコポリマー(ポリエステル−1)、VA/アルキルマレエート半エステル/N置換アクリルアミドターポリマー、ビニルカプロラクタム/VP/メタクリロアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリドターポリマー、メタクリレート/アクリレートコポリマー/アミン塩、ポリビニルカプロラクタム、ヒドロキシプロピルグアー、ヒドロキシプロピルグアーヒドロキシプロピルトリモニウムクロリド、ポリ(メタクリル酸/アクリルアミドメチルプロパンスルホン酸(AMPSA)、エチレンカルボキサミド(EC)/AMPSA/メタクリル酸(MAA)、ポリウレタン/アクリレートコポリマーおよびヒドロキシプロピルトリモニウムクロリドグアー、アクリレートコポリマー、アクリレートクロスポリマー、AMPアクリレート/メタクリル酸アリルコポリマー、ポリアクリレート−6、ポリアクリレート−8、ポリアクリレート−9、ポリアクリレート−14、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、キトサンのピロリドンカルボン酸塩、グリコール酸キトサン、ポリガラクトマンナンのカチオン性誘導体から選択される、請求項1に記載の毛髪固定剤組成物。
【請求項5】
可塑剤、キレート剤、希釈剤、芳香剤、香料、可溶化剤、噴射剤、顔料、着色剤、染料、コーミング助剤、浸透剤、帯電防止剤、酸化防止剤、保湿毛髪調整剤、潤滑剤、軟化剤、中和剤、防腐剤、塗布助剤、UV吸収剤、界面活性剤、調整用ポリマー、ビタミン、粘度調整剤、粘度改質剤および乳化剤から選択される1種または複数の成分をさらに含む、請求項1に記載の毛髪固定剤組成物。
【請求項6】
前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位は、前記ポリウレタンの約15重量%から約60重量%を構成し、前記ポリ(エチレンオキシド)主鎖単位は、前記ポリウレタンの約15重量%未満を構成する、請求項1に記載の毛髪固定剤組成物。
【請求項7】
前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位は、前記ポリウレタンの約20重量%から約50重量%を構成し、前記ポリ(エチレンオキシド)主鎖単位は、前記ポリウレタンの約5重量%未満を構成する、請求項6に記載の毛髪固定剤組成物。
【請求項8】
前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位は、ポリ(エチレンオキシド)単位を含む、請求項1に記載の毛髪固定剤組成物。
【請求項9】
前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位は、ポリ(エチレンオキシド)単位を含む、請求項6に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項10】
前記ポリ(アルキレンオキシド)側鎖単位は、ポリ(エチレンオキシド)単位を含む、請求項7に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項11】
前記ポリウレタンは、(1)平均で約2個以上のイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネートと、(2)分子内に平均で2個以上のヒドロキシル基を有する少なくとも1種のポリオールとの反応生成物を含む、請求項1に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項12】
前記ポリウレタンは、(1)平均で約2個から約4個のイソシアネート基を有する少なくとも1種のポリイソシアネートと、(2)ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリシロキサンポリオール、エトキシ化ポリシロキサンポリオール、またはそれらの組合せと、(3)水、平均で約2個以上の一級アミン基もしくは二級アミン基、またはそれらの組合せを有する無機または有機ポリアミン、ポリアルコール、尿素、あるいはそれらの組合せを含む鎖長延長剤との反応生成物を含む、請求項11に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項13】
前記鎖長延長剤は、ジエチレントリアミン、エチレンジアミン、メタ−キシリレンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、2−メチルペンタンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、3,3−ジクロロベンジデン、4,4’−メチレン−ビス−(2−クロロアニリン)、3,3−ジクロロ−4,4−ジアミノジフェニルメタン、スルホン化一級アミン、スルホン化二級アミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、尿素、ヒドラジン、およびそれらの混合物から選択される化合物を含む、請求項12に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項14】
前記ポリウレタンは、その内部で反応した、前記側鎖を有さない少なくとも1種の活性水素含有化合物を有し、前記化合物は、約50グラム/モルから約1,0000グラム/モルの分子量を有する、請求項12に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項15】
前記側鎖を有さない前記活性水素含有化合物は、約200グラム/モルから約6,000グラム/モルの分子量を有するポリオールまたはポリアミンを含む、請求項14に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項16】
前記側鎖を有さない前記活性水素含有化合物は、約300グラム/モルから約3,000グラム/モルの分子量を有する、請求項15に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項17】
前記側鎖を有さない前記活性水素含有化合物は、ポリシロキサンポリオール、エトキシ化ポリシロキサンポリオール、ポリテトラヒドロフラン、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリ(エチレンオキシド)、ポリ(アジピン酸ブタンジオール)、ヘキサンアジペートイソフタレートポリエステル、またはそれらの組合せを含む、請求項16に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項18】
前記ポリイソシアネートは、ジイソシアネートを含む、請求項16に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項19】
前記ジイソシアネートは、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、p−テトラメチルキシリレンジイソシアネート、1,1’−メチレンビス−4−(イソシアナトシクロヘキサン)、イソホロンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、またはそれらの組合せを含む、請求項18に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項20】
前記ポリウレタンは、その内部で反応した、少なくとも1個の架橋性官能基を有する少なくとも1種の化合物を有する、請求項1に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項21】
前記架橋性官能基は、カルボン酸基、カルボニル基、アミン基、ヒドロキシル基、ヒドラジド基、またはそれらの組合せを含む、請求項20に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項22】
少なくとも1個の架橋性官能基を有する前記化合物は、式(HO)Q(COOH)を有し、Qは、1から12個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖炭化水素基であり、xおよびyは、1から3である、請求項21に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項23】
少なくとも1個の架橋性官能基を有する前記化合物は、少なくとも1種のジヒドロキシ−カルボン酸を含む、請求項22に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項24】
前記ジヒドロキシ−カルボン酸は、ジメチロールプロパン酸を含む、請求項23に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項25】
前記鎖長延長剤は、ジエチレントリアミン、エチレンジアミン、メタ−キシリレンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、2−メチルペンタンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、3,3−ジクロロベンジデン、4,4’−メチレン−ビス−(2−クロロアニリン)、3,3−ジクロロ−4,4−ジアミノジフェニルメタン、スルホン化一級アミン、スルホン化二級アミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、尿素、ヒドラジン、およびそれらの混合物から選択される化合物を含む、請求項17に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項26】
前記鎖長延長剤は、ジエチレントリアミン、エチレンジアミン、メタ−キシリレンジアミン、アミノエチルエタノールアミン、2−メチルペンタンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、シクロヘキシレンジアミン、フェニレンジアミン、トリレンジアミン、3,3−ジクロロベンジデン、4,4’−メチレン−ビス−(2−クロロアニリン)、3,3−ジクロロ−4,4−ジアミノジフェニルメタン、スルホン化一級アミン、スルホン化二級アミン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、尿素、ヒドラジン、およびそれらの混合物から選択される化合物を含む、請求項23に記載のパーソナルケア組成物。
【請求項27】
前記ポリウレタンは、その内部で反応した、少なくとも1個の架橋性官能基を有する少なくとも1種の化合物も有する、請求項14に記載のパーソナルケア組成物。

【公表番号】特表2008−540647(P2008−540647A)
【公表日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−512313(P2008−512313)
【出願日】平成18年4月28日(2006.4.28)
【国際出願番号】PCT/US2006/016498
【国際公開番号】WO2006/124250
【国際公開日】平成18年11月23日(2006.11.23)
【出願人】(506347528)ルブリゾル アドバンスド マテリアルズ, インコーポレイテッド (74)
【Fターム(参考)】