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JP2021534078A - 多成分pur組成物 - Google Patents

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Abstract

本開示は、概して、哺乳動物のケラチン繊維または合成ケラチン繊維を着色するための多成分組成物に関し、多成分組成物は、第1、第2、第3、および第4の成分を含む。第1の成分は有機ポリマーを含み、第2の成分は原位置結合材を含み、第3の成分は塩基性化合物を含み、第4の成分は触媒または他の物質を含む。これらの成分のうちの1つ以上は、顔料微粒子を含む。多成分組成物は、適用時に原位置で結合し、毛髪などの処理素材上に固体コーティングを形成し、発色後、十分に長期的な色残留性を有する。そのような組成物を使用する方法もまた、本明細書中に記載されている。【選択図】なし

Description

哺乳動物のケラチン繊維または合成ケラチン繊維、およびその表面(外皮/不織布/織物)に対する処理は、当該技術分野において周知である。特に注目すべきは、毛髪の表面処理によって、毛髪の色外観を変化させるか、または他の色もしくは反射性特質をもたらす処理;ケラチン繊維内への染料分子の溶解(吸収)、または繊維表面への染料分子の付着(いわゆる直接染料);および/あるいはケラチン繊維内に染料前駆体を溶解させ、続いて毛髪内でこれらの染料前駆体を反応させることによる染料種の形成(いわゆる酸化染色)である。表面着色処理、および多くの可溶性染料は、その後に洗い流すことができる。代替的に、毛髪表面に顔料を付着させて、知覚される色を変えることもできる。
この分野における既知の酸化に基づく技術の欠点の1つは、染料系カラーリング素材を適用する方法が、いくつかの場合において頭皮に一時的な刺激をもたらす可能性がある組成物に関与することである。この欠点によって、毛髪カラーリング体験が快適な、またはいわゆる健康的な体験とならなくなる。また、そのようなカラーリング組成物は毛髪構造自体も変化させるため、毛髪表面の酸化、および毛髪構造を構築するケラチン性タンパク質の部分的な分解をもたらす。カラーリングを繰り返すことで、毛髪構造の変化は、さらに顕著になる。そのような組成物を用いてカラーリングした場合に得られる色は予測が難しく、経験豊富なユーザーでさえ、得られた結果に依然として驚くことがある。既知の技術に対するさらに別の欠点は、一旦毛髪に色が付くと、染料系カラーリング素材は除去するのが難しく、および/または完全に除去することができないことである。
染料系アプローチの別の欠点は、毛髪カラーリング素材の表面への付着および/または毛髪内への浸透が、毛髪のタイプによって異なり得るため、毛髪カラーリング素材の適用が不均一な結果となり得ることであり、例えば、消費者にとって、異なる色の結果が毛根と毛先の間で目に見える場合がある。これにより、不自然な見た目の結果をもたらし得る。根底にある毛髪の色が不均一であるために、いくつかの所望される差異が依然として目に見える場合があり、例えば、消費者のフェオメラニンとユーメラニンの毛髪束間のレベルの微妙な差異により、同じ色顔料または染料が消費者に適用された場合でさえ、わずかに異なる色の結果をもたらし得る。自然に見える毛髪を提供するために、いくらかの毛髪束間の変動が必要とされるが、変動がありすぎてもなすぎても、やはり不自然に見える色の結果に帰結し得る。例えば適用時間の長さ、根底にある毛髪の色、毛根から毛先への毛髪の変化など、最終的な毛髪の色の結果を決定する多くの要因によって、経験豊富なユーザーでさえ、最終的な色の結果および見た目を正確に予測することは難しい。
顔料系カラーリングアプローチの欠点は、ケラチン繊維への顔料または着色素材の付着堅牢度が低いことである。付着堅牢度の低さ、または付着残留性の低さは、水溶性のフィルム形成剤の使用が原因であるが、水不溶性に分類されるフィルム形成剤へ置き換えても、残留性はそれほど良好にはならない。適用されるフィルム形成剤に関わらず、結果として、シャンプーでほんの数回洗浄した後、毛髪上の色は効果的に除去される。特に毎日シャンプーする人にとって、急速な色の消失は望ましくない状況を作り出す。
染料系アプローチおよび顔料系アプローチの両方に対する別の欠点は、毛髪カラーリング素材の適用によって、多くの場合、(1)毛髪表面または毛髪内への毛髪カラーリング素材の付着および/または浸透が、例えば、頭皮への近接および/またはユーザーの年齢に起因する多孔性の変化や表面組成の変化に起因して、毛髪タイプによって異なり得ること、ならびに(2)毛髪内に素材が付着または浸透した場合でさえ、フェオメラニンおよびユーメラニンの存在を含む、根底にある毛髪の色の差異によって、同じ色の顔料または染料を異なる性質を有する毛髪のタイプ/色に適用した場合でさえ、異なる色の結果を生じる場合があること、といった不均一な結果が生じることである。
ゆえに、毛髪カラーリング体験をより快適にするだけでなく、ユーザーフレンドリーで、適切な色および光沢を提供し、毛髪を扱いやすく、サラサラに、かつ自然に動くことができ、毛髪タンパク質に害をもたらさない、改善された組成物および方法に対するニーズが存在する。
本発明の態様によると、処理素材を着色するための多成分組成物、その製造および適用のための方法、多成分組成物から得られるコーティングされた処理素材、ならびにコーティングの除去のための方法の実施形態は、ケラチン素材および織物、特に、実質的に均一なものから有意に変化に富むものであり得る毛髪の表面着色を提供し、そのような素材に、低いもしくは高い彩度、光沢、または反射性の外観をもたらし得る。[以降、ケラチン素材と織物の組み合わせを、処理素材とする。]これらの態様は、シャンプーまたは石鹸を用いた一連の洗浄の間の色残留性を提供するが、適切な製剤を用いて容易に除去され、処理素材を自然な状態にすることができ、特に、使用される処理素材の種類が毛髪である場合に、毛髪を自然な状態および/または自然な色合いにすることができる。これらの態様は、ケラチン性タンパク質の分子間結合の破壊、ならびに織物の機械的および/または化学的結合の破断をもたらし得る、処理素材の処理を有意に低減、および/または回避する。
第1、第2、および第3の成分を含む多成分組成物の実施形態を処理素材に適用することにより、残留性が有意に増加することが発見されている。それぞれ有機ポリマーおよび原位置結合材を含む構成要素を含む第1および第2の成分を原位置で組み合わせることにより、残留性、可撓性、柔軟性、および類似の特性を得られたコーティングに提供する。これらの特性は、塩基性化合物の第3の成分を用いた前処理が、第1および第2の成分と組み合わされる場合に、特に増強される。第3の成分の前処理、続いて第1および第2の成分の適用を組み合わせることにより、処理素材上に、予想外の著しい残留性を備えたコーティングを達成する。
本発明の一態様は、多成分組成物に関する。多成分組成物の実施形態は、第1の官能基を有する有機ポリマーを含む第1の成分、第2の官能基を有する原位置結合材を含む第2の成分、および第3の官能基を有する塩基性化合物を含む第3の成分を含む。第1、第2、および第3の官能基は、互いに、ならびに他の成分と、原位置で共有結合、配位結合、エンタングルメント結合、イオン結合、双極性結合、および/または静電結合を形成することができる。加えて、第2および第3の官能基は、第1、第2、および第3の官能基の間だけでなく、処理素材との間でも、共有結合、配位結合、エンタングルメント結合、双極性結合、イオン結合、もしくは静電結合、またはそれらの任意の組み合わせを形成することができる。
また、多成分組成物は、第1、第2、および第3の成分のうちの1つ以上、ならびに第1、第2、および第3の成分のうちの1つ以上に組み込まれる顔料微粒子を含む、媒体も含む。
第1、第2、および第3の成分は、典型的には、別個に維持される。第1および第2の成分のいずれか、または両方に、複数の異なる官能基が存在する場合には、複数の異なる官能基は、適切に適合性であるように選択される。例えば、有機ポリマーの複数の異なる第1の官能基が存在は、それらが単独で有効でありつつ相互作用しないように、かつ原位置結合材から分離しないように、選択、適合、あるいは制御される。
多成分組成物の第1および第2の成分は、処理素材への適用の前に一緒に混合され得、処理素材に別個にかつ同時に適用され得るか、または処理素材に逐次的に適用され得る。第1および第2の成分を組み合わせることで、有機ポリマーと原位置結合材が、それらの官能基を介して相互作用し、処理素材上に顔料微粒子を含む耐洗浄性コーティングを形成する。第3の成分は、処理素材への第1および第2の成分の逐次的適用、同時適用、または混合適用の前に、処理素材の前処理として適用され得る。塩基性化合物の第3の官能基を適切に選択することによって、有機ポリマー、原位置結合材、塩基性化合物、および処理素材の間の結合が可能になると考えられている。この相互作用は、すべての物質を一体的に結合し、通常の手段による除去に対してそれら物質を耐性にすると考えられている。実際に、前処理とのこの組み合わせは、成分を、処理素材上の高残留性のコーティングとして一体的に融合する。
第1の成分の実施形態は、上述したような方法で、原位置結合材および塩基性化合物のそれぞれ第2の官能基および第3の官能基と相互作用するように設計された、第1の官能基を含む有機ポリマーを含む。有機ポリマーは、オレフィンモノマー、ポリオールモノマー、エステルモノマー、アミドモノマー、炭酸モノマー、天然型モノマーをベースとする任意の直鎖状および/もしくは分枝鎖状の炭素ベースのポリマー、ならびに炭素をベースとする反復モノマー残基、または酸素および/もしくは窒素および/もしくは硫黄などの他の原子と組み合わされた炭素をベースとする反復モノマー残基を有するポリマー、ならびにそれらの任意の組み合わせであってもよい。
有機ポリマーの第1の官能基は、ペンダント基として有機ポリマー上に配置されてもよく、末端基として配置されてもよく、またはそれらの組み合わせであってもよい。第1の官能基は、炭素−炭素または炭素−ケイ素の連結配置または連結単位の任意の方法を介して有機ポリマーに共有結合されてもよい。結合は、ポリマー主鎖全体、側鎖全体、および/またはそれらの組み合わせで分布してもよい。結合は、1つの部位で単一であってもよく、1つの部位で複数であってもよく、または主鎖および分枝鎖全体で複数または単一であってもよい。第1の官能基は、カルボン酸基、ヒドロキシル基、アミン基、メルカプト基(すなわち、チオール)、スルホ酸基(HOS−)、スルフィノ酸基(HOS−)、Si−OH基、Si−OR基、Si−OAc基、Si−O−N=CHR基、もしくはそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない、極性基および/またはプロトン性基であってもよく、式中、Rは、炭素数1〜6のアルキル基である。有機ポリマーの1分子当たりの第1の官能基の数は、少なくとも2個であり、好ましくは少なくとも3個であり、より好ましくは少なくとも4個であり、最も好ましくは少なくとも5個である。必ずしもすべての有機ポリマー分子が、同じ数の第1の官能基を担持しているわけではない。
第2の成分の実施形態は、上述したように有機ポリマーおよび塩基性化合物のそれぞれ第1の官能基および第3の官能基と相互作用するように設計された第2の官能基を含む原位置結合材を含む。原位置結合材は、直鎖状および/もしくは分枝鎖状の有機コアまたはシリコーンコアから構成され、これに第2の官能基が共有結合される。第2の官能基は、コア主鎖全体に分布してもよく、分枝鎖全体に分布してもよく、および/またはそれらの組み合わせであってもよい。第2の官能基は、コアの主鎖および/もしくは分枝鎖の単一または複数の基として結合されてもよい。原位置結合材は、低分子、オリゴマー、またはポリマーとして構成されてもよい。第2の官能基としては、イソシアナート、チオイソシアナート、エポキシアルキルおよびエポキシシクロアルキルにおけるエポキシ、(メタ)アクリルイルオキシおよびクロトニルオキシにおけるオレフィノイルオキシ、ビニルオキシカルボニル、無水マロン酸、ホルミル(−CHO)、アミン、ヒドロキシ、メルカプト、フラニル、シクロペンタジエニル、ならびにアルキニルが挙げられる。また、Si−OH基、Si−OR基、Si−OAc基、Si−O−N=CHR基、およびSi−H基も挙げられる。
有機ポリマーおよび原位置結合材は、第1および第2の官能基が、相補的反応性基となるように配置される。有機ポリマーおよび原位置結合剤の各々に対する基のリストからの第1または第2の官能基の選択は、有機ポリマー上、または原位置結合材上の複数の異なる官能基が、互いに反応しないように行われる。例えば、有機ポリマーは、カルボキシル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、およびアミン基を有してもよく、原位置結合材は、イソシアネート基およびエポキシアルキル基を有してもよい。しかし、原位置結合材は、イソシアネート基およびアミン基もしくはヒドロキシル基を一緒に有さないか、またはホルミル基およびアミン基を一緒に有さない。アミン基および/またはヒドロキシル基は、同一分子中に存在するイソシアネート基と反応する。アミン基は、同一分子中に存在するホルミル基と反応する。反応の活性化エネルギーが有意である場合には、一緒に反応し得る2つの官能基が、同一分子中に存在してもよい。例えば、アミン基およびカルボキシル基は、これら2つの基をアミドに転換するために必要とされる活性化エネルギーが十分高く、そのため通常の環境条件ではそのような転換は不可能であることから、同一分子中に存在してもよい。
第3の成分の実施形態は、第3の官能基を有する塩基性化合物を含む。第3の官能基は、有機ポリマーの第1の官能基、原位置結合材の第2の官能基、処理素材、またはそれらの任意の組み合わせとの結合を形成することができる。塩基性化合物は、低分子、またはオリゴマーもしくはポリマーの有機またはシリコーンのコアから構成され、これは、ペンダントアミン基、または末端アミン基、またはペンダントアミン基および末端アミン基に共有結合される。代替的に、塩基性化合物は、アミン基の代わりに、メルカプト基、スルホン酸基、カルボン酸基、および/またはカルバミン酸基を含有してもよい。好ましくは、これらの代替基のいずれかを有する塩基性化合物は、1種類の代替基を含有し、複数の異なる種類の代替基は含有しない。塩基性化合物はまた、メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、そのオリゴマー、またはそのポリマーであってもよい。アミン基を有する塩基性化合物が非常に好ましい。第3の成分は、典型的には、かつ通常は、第1および第2の成分の逐次的適用、同時適用、または混合適用の前に、前処理として処理素材と組み合わされるように適合される。第3の成分は、典型的には、第1および第2の成分とは別個の容器中に保持される。
多成分組成物の実施形態は、触媒、促進剤、増強剤、および/または無機錯化剤として機能する薬剤を含む第4の成分をさらに含む。この薬剤は、第1、第2、および第3の官能基、またはそれらの任意の組み合わせの間の共有結合性、イオン結合性、エンタングルメント結合性、双極性結合性、静電結合性、もしくは配位結合性の原位置結合、またはそれらの組み合わせを促進することができる。典型的には、第4の成分は、媒体も含む。
有機ポリマーおよび塩基性化合物に対する原位置結合剤のモル比は、有機ポリマー、原位置結合材、および塩基性化合物の官能基対の種類および数、ならびに組成物のコーティングの所望の特性を達成するために所望されるかまたは必要とされる結合の程度に依存する。原位置結合によって、毛髪のサラサラな特性を維持し、べたつきおよび絡まりを回避しながら、希釈石鹸またはシャンプー水溶液による除去に対するコーティングの耐性が向上する。
本明細書に記載の多成分組成物に使用される顔料微粒子の実施形態は、毛髪に色を与える有機顔料微粒子、およびカラーリングされた毛髪に光散乱特性を提供するための着色された反射性微粒子を含んでもよい。実施形態はまた、光反射によって所望の色に輝きを追加すること、または開始時の毛髪の色よりも毛髪が明るく見えるようにすることを目的とした微粒子金属フレークを含んでもよい。
多成分組成物を処理素材と組み合わせるための方法に関する本発明の態様は、前処理として第3の成分を処理素材に適用し、好ましくは少なくとも部分的に乾燥させて、前処理された処理素材を形成することを含む。次に、第1および第2の成分は、前処理された処理素材に、逐次的にもしくは同時に適用され得るか、または予混合されて適用され得る。第1および第2の成分でコーティングされた前処理された処理素材を、任意の熱で乾燥させて、処理素材上に着色コーティングを形成させてもよい。第4の成分は、第1および第2の成分が適用されている間にそれらと組み合わされて、第1、第2、および第3の成分の成分の構成要素間の原位置結合、ならびに処理素材との原位置結合を加速、触媒、矯正、補助、および/あるいは促進し得る。埋め込まれた顔料微粒子は、コーティング内およびコーティング全体にわたって、いくらかないし実質的に均一に分布している。
第1、第2、第3、および第4の成分の有機ポリマー、原位置結合材、塩基性化合物、薬剤、ならびに顔料微粒子に加えて、多成分組成物は、処理素材および/またはその色に有用かつ有益な追加的な成分を任意に含有してもよい。これらの追加的な成分としては、分散剤、顔料微粒子用の表面処理剤、可塑剤、コンディショナー、懸濁剤、増粘剤、補助剤、保湿剤、界面活性剤、脂肪物質、毛髪の感触改質剤、ワックス、脂肪アミド、および顔料微粒子の色とは異なる色の可溶性有機染料のうちの1つ以上が挙げられるが、これらに限定されない。
処理素材上、特に毛髪束上のコーティングの残留性に関する本発明の態様は、毛髪などの処理素材の通常の洗浄による溶解に対して、いくらかないし実質的に耐久するコーティングの能力を含む。通常の洗浄は、石鹸と水での洗浄、シャンプーの水性希釈液での洗浄、および水での洗浄に関与し得る。
毛髪束などの処理素材上のコーティングの除去に関する本発明の態様は、コーティングを除去するように設計されたトリガー製剤の適用を含む。本発明のトリガー製剤の実施形態は、塩基を含む媒体を含み得る。塩基の実施形態には、アニオン性界面活性剤を含有する石鹸もしくはシャンプーの希釈水性混合物よりも強力な塩基性媒体を提供する有機および無機化合物が含まれる。
本発明の追加的な態様は、眉、まつ毛、爪、および皮膚、ならびに頭皮上の毛髪などの処理素材への多成分組成物の適用に関する。追加的に、植物素材、動物の毛もしくは毛皮、または合成素材から作製された織物に多成分組成物を適用してもよい。頭皮上の毛髪に関して記載されているパラメーター内で組成物パラメーターを適切に調整して、これらの種類の処理素材および織物に多成分組成物を適用してもよい。典型的には、頭皮上の毛髪に対する多成分組成物のパラメーターと似たパラメーター、または同じパラメーターを使用して、眉毛を多成分組成物で処理してもよい。まつ毛の毛は、典型的には、眉用の多成分組成物を用いて同様に処理することができ、粘度を調整して、まつ毛への適用のためのいくらか高い粘度の組成物を提供する。爪および皮膚用に関しては、多成分組成物のパラメーターは、毛髪用パラメーターよりも固形分が高く、原位置結合の第1、第2、および第3の官能基の数が多い場合があり、粘度を調整して、多成分組成物が適用される爪または皮膚の表面から容易に滴り落ちることのない、あるいは流出することのない実施形態を提供し得る。爪および織物用の多成分組成物は、好ましくは、より高い原位置結合を有し、ケラチン質の爪および織物上に耐久性のあるコーティングまたは被覆を提供する。
緑色、黄色、および赤色の顔料の色域プロットの描写である。 緑色、黄色、および青色の顔料の色域プロットの描写である。 黒色、黄色、および赤色の顔料の色域プロットの描写である。 黒色、青色、および赤色の顔料の色域プロットの描写である。 緑色、黄色、青色、および赤色の顔料の色域プロットの描写である。 黒色、黄色、および青色、および赤色の顔料の色域プロットの描写である。
定義
別段定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、当業者によって一般的に理解されるものと同じ意味を有する。
明細書および添付の特許請求の範囲において使用される場合、文脈から別段明白に示されない限り、単数形「a」、「an」、および「the」は、複数の指示対象も含む。
本出願の文脈において、「してもよい」という用語は、「許可される」または「可能である」を意味し、「できる」という用語と同義語である。本明細書で使用される場合、「場合がある」という用語は、可能性または機会を意味するものではない。
本出願の文脈において、および/またはという用語は、一方もしくは他方または両方を意味する。例えば、Aおよび/またはBの水溶液とは、A単独の水溶液、B単独の水溶液、ならびにAおよびBの組み合わせの水溶液を意味する。
本明細書において、(メタ)アクリル酸および(メタ)アクリレートという用語は、アクリル酸およびメタクリル酸の両方、ならびにアクリレートエステルおよびメタクリレートエステルの両方を意味する。括弧内に「メタ」の接頭辞がある場合には、(メタ)アクリルという用語が、メタクリル酸モノマーおよびアクリル酸モノマーの両方を包含することを意味する。この用語は、ポリマーとともに用いられた場合、同じ意味を有する。括弧がない場合、「メタクリル」という用語は、メタクリル酸およびメタクリル酸エステルのみを意味し、アクリル酸およびアクリル酸エステルは含まれない。接尾辞の「エート(ate)」は、(メタ)アクリレートという用語が、モノアルコールまたはジオールと、メタクリル酸もしくはアクリル酸との組み合わせによって形成されたエステルであることを意味する。
酸価は、化学文献に記載されている通常の、および慣習的な方法によって算定される。
本発明に従って使用されるポリマーまたはオリゴマーの分子量は、重量平均分子量によって測定され得、本発明に従って使用されるポリマーまたはオリゴマーの異なる分子量の分子の分布は、その多分散性指数によって算定される。分子量は、ダルトン(Da)、キロダルトン(KDa)、およびメガダルトン、別称100万ダルトン(MDa)と表記される。頭字語WMWは、重量平均分子量を表し、Mnは、所定のポリマーの数平均分子量である。多分散性は単位のない数値であって、ポリマーの分子量の分布幅を示し、WMW/Mnとして定義される。
「約」という用語は、列挙された数字、数値または数値範囲の上下(±)10パーセントを意味するものであると理解される。
「約0重量%」という用語は、ゼロ(0)が指す物質、化合物、または素材が存在せず、検出可能性を100万分率の基準で算定し得るものと仮定した場合、無視して差し支えないが検出可能である量まで存在することを意味するものであると理解される。
「水素結合」という用語は、化合物または基であって、極性基(例えば、これらに限定されないが、アミン、カルボン酸、ウレタン基、尿素基、および他の類似の基など)の一部であるヒドロキシル基または水素を含有するもの、ならびに、正および負の双極子もしくはイオン基間の静電相互作用、またはイオン相互作用を介して分子間相互作用を形成し得るものを意味するものであると理解される。
本明細書で使用される場合、「共有結合相互作用、配位相互作用、静電相互作用、イオン相互作用、双極性相互作用、およびエンタングルメント相互作用、または絡み合い相互作用」という用語は、2つの原子または2つの原子群間の化学的関係を意味する。相互作用には、原子間の共有結合、例えば、エタンの2つの炭素間の共有結合が含まれる。相互作用には、2つ以上の原子間の配位結合、例えば、硫酸アニオン(SO −2)の酸素と硫黄の間、または亜鉛とEDTAの複合体間の配位結合が含まれる。相互作用には、2つの荷電原子もしくは粒子間の静電相互作用またはイオン相互作用、例えば、塩のナトリウムと塩化物の間、または酢酸アンモニウムのアンモニウムとアセテートの間の相互作用が含まれる。双極性相互作用には、水素結合、例えば、メチルアルコールの水とヒドロキシルの間の相互作用が含まれる。相互作用には、ポリエチレン分子中に存在するような親油性相互作用もしくは機械的/物理的ねじれであるエンタングルメントまたは絡み合いが含まれる。
本発明の特徴または態様がマーカッシュ群に関して記載されている場合、本発明はまた、それによってマーカッシュ群の任意の個々のメンバーまたはメンバーの亜群に関しても記載されていることが、当業者に認識されるであろう。例えば、Xがメチル、エチル、またはプロピルからなる群から選択されることが記載されている場合、Xがメチルであることに対する請求、ならびにXがエチルおよびプロピルであることに対する請求が、完全に記載されていることになる。さらになお、本発明の特徴または態様がマーカッシュ群に関して記載されている場合、本発明はまた、それによってマーカッシュ群の個々のメンバーまたはメンバーの亜群の任意の組み合わせに関しても記載されていることが、当業者に認識されるであろう。それゆえ、例えば、Xが臭素、塩素、およびヨウ素からなる群から選択されるものとして記載され、かつYがメチル、エチル、およびプロピルからなる群から選択されるものとして記載されている場合には、Xが臭素であることに対する請求、およびYがメチルであることに対する請求が、完全に記載されていることになる。
必ず整数とすべき変数の値(例えば、アルキル基中の炭素原子の数、または環上の置換基の数)が、例えば0〜4の範囲として記載されている場合は、この値が0〜4の任意の整数、すなわち、0、1、2、3、もしくは4であり得ることを意味する。同様に、範囲形式で表される値は、範囲の制限として明示的に列挙された数値だけでなく、その範囲内に含まれるすべての個々の数値もしくはサブ範囲もまた、あたかも各数値およびサブ範囲が明示的に列挙されているかのように含まれるような柔軟な方法で解釈されるべきである。例えば、「約0.1%〜約5%」または「約0.1%〜5%」の範囲は、約0.1%〜約5%が含まれるだけでなく、指示範囲内の個々の値(例えば、1%、2%、3%、および4%)、ならびにサブ範囲(例えば、0.1%〜0.5%、1.1%〜2.2%、3.3%〜4.4%)もまた含まれるものと解釈されるべきである。
毛髪および毛髪束は、天然もしくは合成のケラチン繊維を意味する。本文献において、毛髪、毛髪束、およびケラチン繊維は、互換的に使用されている。天然ケラチン繊維としては、ウシ、ヒツジ、シカ、ヤギ、バッファロー、ラマ、アルパカ、ラクダ、グアナコ、ビクーナ、ウマ、アンテロープ、ムース、エルク、ラット、マウス、ビーバー、ウサギ、ミンク、サル、類人猿、および類似の種を含むがこれらに限定されない、ヒト、霊長類、反芻動物、ラクダ科、ウマ、げっ歯類およびミンクを含む、哺乳動物(複数可)由来のものが挙げられる。天然ケラチン繊維は、毛髪、毛皮、または爪を含み得る。合成繊維としては、ポリアミド、ポリアクリル、およびポリエステル繊維、特に人工毛髪移植に使用されるポリアミド繊維が挙げられる。
オリゴマーおよびポリマー化合物とは、様々なクラスの基の側鎖を有する炭素−炭素主鎖の反復単位を意味する。オリゴマーおよびポリマー化合物は、アルキルおよび/またはアルケニル基などの脂肪族基、フェニルおよび/またはナフチル基などの芳香族基、ピリジニル、キノリニル、キナゾリニル基、カルボン酸基、ヒドロキシル基、アミン基、メルカプト基、スルホン酸基、スルフィニル酸基、カルボキシルエステル基、カルバミド基、スルファミド基、アルコキシ基、モノマー、オリゴマー、および/またはポリマーエーテル基、モノマー、オリゴマー、および/またはポリマーイミノ基などの複素芳香族基、ならびに任意で脱離基に結合したアシル基などのいくつかの反応性誘導体基を有し得る。オリゴマーおよびポリマー化合物は、ポリスチレンまたはポリアクリル酸などの単一のモノマー単位構造から構成される場合もあれば、あるいは、ポリ(スチレン−アクリル酸−メチルアクリレート)などのいくつかの異なるモノマー単位構造を有する場合もある。複数のモノマー単位構造は、エステル、アミドの側鎖、およびアルキル基もしくは芳香族基、またはカルボン酸基に由来しない類似の基などの側鎖を含み得る。
本明細書で使用される場合、「抗転移性」という用語は、概して、例えば、衣料品または皮膚などの別の素材との接触によって容易に除去されない組成物によって示される品質を指す。抗転移性は、それを評価するための当該技術分野において既知の任意の方法によって評価することができる。例えば、組成物の抗転移性は、本組成物の毛髪への適用後、ある一定の時間が経過した後、着用者から他の任意の基質に転移した製品の量によって評価することができる。次いで、基質に転移した組成物の量を評価および比較することができる。例えば、組成物は、製品の大部分が着用者の毛髪に残存している場合、抗転移性であり得る。本組成物は、毛髪から基質にほとんどまたはまったく転移しないことが、好ましい。
本明細書で使用される場合、「適用時にケラチン素材または繊維の改変を最小限に抑える」という用語は、概して、毛髪などのケラチン繊維上の組成物コーティングを除去した後、ケラチン繊維が実質的に改変されていない状態に戻ることを意味する。毛髪などのケラチン繊維の状態は、例えば、後述するような酸化損傷についてATR FT−IRを使用して、あるいは、例えばDia−Stron(商標)によって設計および販売されているもののような装置を使用する、繊維強度を評価するための当業者に既知の引張試験方法によって、評価することができる。
本明細書で使用される場合、「定着」という用語は、媒体を多成分組成物の他の構成要素から除去するか、あるいは分離するように設計された手段の適用によって、多成分組成物を固体コーティングに変換し、有機ポリマー、原位置結合材、および塩基性化合物、ならびに組成物の任意の他の成分の固体コーティングを残存させることを意味する。
「原位置結合」および「原位置結合可能」および「架橋可能」という用語は、分子間の共有結合、配位結合、イオン結合、静電結合、極性結合、水素結合、およびエンタングルメントを形成して、分子間の相互作用および/または連結を提供する将来の可能性を意味する。「原位置で結合された」および「架橋された」という用語は、現在の状態において、分子間の共有結合、配位結合、イオン結合、静電結合、極性結合、水素結合、およびエンタングルメント配置、例えば脂溶性相互作用などが既に発生していることを意味する。
「原位置(in situ)」とは、その元の場所にあることを意味するラテン語の文言である。本発明の文脈において、原位置とは、例えば毛髪などの処理素材上の所定の位置に発生する2つ以上の分子間の共有結合、配位結合、エンタングルメント結合、イオン結合、水素結合、極性結合、もしくは静電活性による結合反応または配置といった活性を意味する。
「脂肪族置換基、基、または成分」は、非芳香族である任意の有機基を指す。その例として挙げられるのは、炭素、水素、ならびに任意に酸素、窒素、硫黄、および他のヘテロ原子で構成される非環式および環式の有機化合物である。この用語には、以下に定義される芳香族およびヘテロ芳香族基以外の、下記のすべての有機基が包含される。そのような基の例としては、限定されるものではないが、アルキル、アルケニル、アルキニル、ヘテロ原子を含む対応する基、環式類似体、複素環式類似体、分枝鎖状および直鎖状バージョン、ならびに、官能基で任意に置換されたこのような基が挙げられ、これらの基およびこの「脂肪族」の定義を満たす他の基は、以下に定義されるとおりである。
「芳香族置換基、基、または成分」は、アリール、アラルキル、ヘテロアルキルアリール、ヘテロアルキルヘテロアリール、およびヘテロアリール基を含むがこれらに限定されない任意およびすべての芳香族基を指す。「芳香族」という用語は、概して、官能基で任意に置換されるアリール基(すべて炭素芳香族基)を含有するすべての化合物、および官能基で任意に置換されるヘテロアリール基(炭素−ヘテロ原子芳香族基)を含有するすべての化合物を包含し、これらの基およびこの「芳香族」の定義を満たす他の基は、以下に定義されるとおりである。
本明細書で使用される場合、「任意に」という用語は、対応する置換基もしくは物が存在してもよいしまたは存在しなくてもよいことを意味する。これには両方の可能性が含まれる。
「アルキル」は、追加的なヘテロ原子またはヘテロ基を有するものとして別段特記されていない限り、炭素原子および水素原子のみからなる直鎖状もしくは分枝鎖状の炭化水素鎖ラジカルを指す。アルキル基は、不飽和をまったく含有せず、1個〜22個の炭素原子(例えば、C−C24アルキル)を有する。「1〜24」などの数値範囲は、本明細書中に出現する場合は常に、各整数が所定の範囲内にあることを指し、例えば、「1〜24個の炭素原子」は、アルキル基が1個の炭素原子、2個の炭素原子、3個の炭素原子など、最大で24個までの炭素原子からなり得ることを意味するが、本定義はまた、その数値範囲がまったく指定されていない場合の「アルキル」という用語の出現も網羅する。いくつかの実施形態では、これはC−Cアルキル基である。典型的なアルキル基としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチルイソブチル、第3級ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、セプチル、オクチル、ノニル、デシルなどが挙げられるが、これらに限定されない。アルキルは、単結合によって分子の残りの部分、例えば、メチル(Me)、エチル(Et)、n−プロピル、1−メチルエチル(イソ−プロピル)、n−ブチル、n−ペンチル、1,1−ジメチルエチル(t−ブチル)、3−メチルヘキシル、2−メチルヘキシルなどに付着している。
「アルケニル」は、追加的なヘテロ原子またはヘテロ基を有するものとして別段特記されていない限り、炭素原子および水素原子のみからなる直鎖状もしくは分岐鎖状の二価炭化水素鎖を指す。アルキレニル基は、不飽和をまったく含まず、鎖の両端に原子価結合を有し、炭素原子の数値範囲は1〜24であり、この数値範囲には範囲内の各整数が含まれる。アルキレニル基として命名された二価の炭化水素鎖の例は、−CH−CH−CH−C−であり、これはブチレニルである。
「シクロアルキル」は、炭素および水素のみを含有し、飽和もしくは部分的に不飽和であり得る単環式または多環式ラジカルを指す。シクロアルキル基には、3〜24個の環原子を有する基(すなわち、C−C10シクロアルキル)が含まれる。「3〜24」などの数値範囲は、本明細書中に出現している場合は常に、各整数が所定の範囲内にあることを指し、例えば、「3〜24個の炭素原子」は、シクロアルキル基が3個の炭素原子など、最大で10個までの炭素原子からなり得ることを意味する。いくつあの実施形態では、シクロアルキル基は、C−Cシクロアルキルラジカルである。いくつかの実施形態では、シクロアルキル基は、C−Cシクロアルキルラジカルである。シクロアルキル基の例証的な例としては、以下の部分:シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロセプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、ノルボルニルなどが挙げられるが、これらに限定されない。
「アルコキシ」とは、酸素によって親構造に付着された直鎖状、分枝鎖状、環状構成、およびそれらの組み合わせの1〜24個の炭素原子を含む、基−O−アルキルを指す。例としては、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、シクロプロピルオキシ、シクロヘキシルオキシなどが挙げられる。「低級アルコキシ」とは、1〜6個の炭素を含有するアルコキシ基を指す。いくつかの実施形態では、C−Cアルキルは、1〜4個の炭素原子の直鎖状および分枝鎖状アルキルの両方を包含するアルキル基である。
「アミノ」または「アミン」とは、−N(Rラジカル基(式中、各Rは、独立して、水素であるか、または1〜6個の炭素の直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状アルキルである)を指す。−N(R基は、水素以外に2つのRaを有し、それらは窒素原子と組み合わされて、4員、5員、6員、もしくは7員環を形成することができる。
「アリール」とは、炭素環式である共役パイ電子系(例えば、フェニル、フルオレニル、およびナフチル)を有する少なくとも1つの環を有する、6もしくは10個の環原子を有する共役パイラジカルを指す。置換ベンゼン誘導体から形成され、かつ環原子に自由原子価を有する二価のラジカルは、置換フェニレンラジカルと呼称される。自由原子価を有する炭素原子から1つの水素原子を除去することによって、名称が「イル」で終わる一価の多環式炭化水素ラジカルから誘導される二価のラジカルは、対応する一価のラジカルの名称に「イデン」を付加することによって命名され、例えば、2つの付着点を有するナフチル基は、ナフチリデンと呼称される。この用語には、単環式、または単環式−環多環式(すなわち、隣接する対の環原子を共有する環)の基が含まれる。
「ヘテロアルキル」、「ヘテロアルケニル」、および「ヘテロアルキニル」は、任意に置換されたアルキル、アルケニル、およびアルキニルラジカルで、炭素以外の原子、例えば酸素、窒素、硫黄、リン、またはそれらの組み合わせから選択される1個以上の骨格鎖原子を有するものを含む。数値範囲が指定される場合もあり、例えば、C−Cヘテロアルキルは、この例において、24原子長である合計鎖長を指す。例えば、−CHOCHCHラジカルは、「C」ヘテロアルキルと呼称され、原子鎖長の記載にヘテロ原子の中心を含む。分子の残りの部分への結合は、ヘテロ原子またはヘテロアルキル鎖中の炭素のいずれかを介したものであり得る。
「ヘテロアリール」またはヘテロ芳香族は、窒素、酸素、および硫黄から選択される1つ以上の環ヘテロ原子を含み、かつ単環式、二環式、三環式、または四環式環系であり得る、5員、6員、もしくは10員の芳香族ラジカル(例えば、C−C13ヘテロアリール)を指す。数値範囲は、本明細書に出現する場合は常に、所定の範囲内の各整数を指す。N含有「ヘテロ芳香族」または「ヘテロアリール」部分は、環の骨格原子の少なくとも1つが窒素原子である芳香族基を指す。多環式ヘテロアリール基は、単環式または非単環式であり得る。ヘテロアリールラジカル中のヘテロ原子(複数可)は、任意に酸化される。存在する場合、1つ以上の窒素原子は、任意に四級化される。ヘテロアリールは、環(複数可)の任意の原子を介して、分子の残りの部分に付着される。ヘテロアリールの例としては、アデニニル、アザベンズイミダゾリル、アゼンドリル、アゼピニル、アクリジニル、ベンズイミダゾリル、ベンジンインドリル、1,3−ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾ[d]チアゾリル、ベンゾチアジゾリル、ベンゾ[b][1,4]ジオキセピニル、ベンゾ[b][1,4]オキサジニル、1,4−ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾフラザニル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチエニル(ベンゾチオフェニル)、ベンゾチエノ[3,2−d]ピリミジニル、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ[4,6]イミダゾ[1,2−a]カルボイルピリド、シクロペンタ[d]ピリミジニル、6,7−ジヒドロ−5H−シクロペンタ[4,5]チエノ[2,3−d]ピリミジニル、5,6−ジヒドロベンゾ[h]キナゾリニル、5,6−ジヒドロベンゾ[h]シンノリニル、6,7−ジヒドロ−5H−ベンゾ[6,7]シクロヘプタ[1,2−c]ピリダジニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラザニル、フラノニル、フロ[3,2−c]ピリジニル、5,6,7,8,9,10−ヘキサヒドロシクロオクタ[d]ピリミジニル、5,6,7,8,9,10−ヘキサヒドロシクロオクタ[d]ピリダジニル、5,6,7,8,9,10−ヘキサヒドロシクロオクタ[d]ピリジニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、イミダゾピリジニル、イソキサゾロピリジニル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソオキサゾリル、5,8−メタノ−5,6,7,8−テトラヒドロキナゾリニル、ナフチリジニル、1,6−ナフチリジノニル、オキサジアゾリル、2−オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキサゾリル、5,6,6a,7,8,9,10,10a−オクタヒドロベンゾ[h]キナゾリニル、1−フェニル−1H−ピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プリニル、ピラニル、ピロリル、ピラゾリル、ピラゾロ[3,4−d]ピリミジニル、ピリジニル、ピリド[3,2−d]ピリミジニル、ピリド[3,4−d]ピリミジニル、ピラジニル、ピリミジニル、ピリダジニル、ピロリル、キナゾリニル、キノキサリニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、5,6,7,8−テトラヒドロキナゾリニル、5,6,7,8−テトラヒドロベンゾ[4,5]チエノ[2,3−d]ピリミジニル、6,7,8,9−テトラヒドロ−5H−シクロヘプタ[4,5]チエノ[2,3−d]ピリミジニル、5,6,7,8−テトラヒドロピリド[4,5−c]ピリダジニル、チアゾリル、チアジゾリル、チアナフタレニル、チアピラニル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、チエノ[2,3−d]ピリミジニル、チエノ[3,2−d]ピリミジニル、チエノ[2,3−c]ピリジニル、およびチオフェニル(すなわち、チエニル)、キサンチル、グアニニル、キノキサリニル、およびキナゾリニル基が挙げられるが、これらに限定されない。
「複素環」とは、窒素、酸素、および硫黄から選択される少なくとも1つのヘテロ原子を含む、任意の単環式または多環式部分を指す。本明細書で使用される場合、ヘテロシクリル部分は、芳香族または非芳香族であり得る。部分ヘテロアリールおよびヘテロシクリルアルキルは、複素環式基のメンバーである。
顔料微粒子に関連するゼータ電位は、コロイド分散液中に懸濁した極めて小さな粒子の界面動電位を意味する。これは、懸濁液との粒子界面における正味電荷によって起きる。これは、コロイド分散液の安定性の指標とされる。マグニチュードは、分散液中の隣接する同様の荷電粒子間の静電反発の度合いを示す。ゼロ、または最小の+もしくは−電位では、急速な凝固が発生する可能性がある。+または−のゼータ電位が約40を超えると、良好なコロイド安定性が維持される。ゼータ電位は、当業者に既知のアプローチを使用して測定することができる。例えば、Malvern Panalytical社製のZetasizer Nano Zを使用して、成分のゼータ電位を評価し得る。
本明細書で使用される場合、「織物」という用語は、その通常の、および慣習的な意味を有し、天然植物繊維、合成繊維、金属繊維、炭素繊維、動物繊維、例えば、羽毛、腱、靭帯、筋肉、および/または骨に由来し得るものなどから作製された布、生地、または他の素材を含む。繊維は、製織、フェルト化、接着、仮縫い、紡糸、押し出し、吹き込み溶融により接合されるか、あるいは他の方法で、典型的には、布、生地、スポンジゴム、発泡体、織布、もしくは不織布素材と見なされる少なくともいくらかまとまりのある塊に形成される。敷物、ベッドシーツ、衣類、コート、帽子、下着、靴下、座席カバー、座席クッション、枕、および類似の素材は、織物とされる。また、タイプ用紙、筆記用紙、ホイル、羊皮紙、蝋紙、アルミホイルなどの植物素材または合成素材、および類似の平坦な薄い素材で作成された紙も挙げられる。
本発明の態様は、概して、処理素材、特にケラチン素材、例えば限定されないが毛髪などをカラーリングするための既知の技術の欠点に関し、この欠点は、特に繰り返し染色した後の素材内のケラチンタンパク質への損傷を制限すること;必要に応じて定量的または実質的に定量的な色の除去を促進すること;カラーリング手段の洗浄による迅速または不整合な色落ちを制限すること;既知の組成物(例えば、高いpHで過酸化水素を含有するもの)の適用時に頭皮が一時的に刺激される可能性を制限すること;ならびに乾燥時間を含む処理プロセスおよび処理後プロセスのうちの少なくとも1つを短縮することによる。要約すると、本発明は、処理素材に有効な色を提供し、かつその色の除去が所望されるまで処理素材上に残留する、処理素材の着色のための組成物を対象とする。これにより、ユーザーおよびスタイリストにとって処理プロセスがより快適なものとなる。また、結果が予測可能であること、ユーザーが目標とする毛髪の色の結果を達成できることも所望される。
本発明の組成物、方法、およびコーティングの態様は、例えば限定されないが毛髪束などの処理素材の表面上に着色コーティングの実施形態を提供するように適合された、多成分組成物の実施形態を対象とする。着色コーティングの実施形態は、石鹸および/またはシャンプーを含有する水性媒体を用いた少なくとも一連の洗浄を通して、処理素材上でいくらかないし実質的ないし本質的に元の組成物のままであることを可能にする「色堅牢度」または残留性を有する。一方、本発明によるトリガー化製剤を操作することにより、多成分組成物を処理素材に適用する前に、コーティング実施形態を処理素材から除去して、処理素材を実質的ないし本質的に天然の状態にすることができる。多成分組成物の実施形態は、処理素材上に適用時に処理素材の改変を最小限に抑え、適用方法の実施形態を短時間で達成し得る。
本発明による多成分組成物の実施形態は、処理素材の所望の着色を提供し、所望の残留性を提供し、かつ処理素材に損傷を与えることなく除去される能力を提供するように処方された第1、第2、第3、および第4の成分を含む。第1および第2の成分の逐次的適用、同時適用、または予混合適用は、所望の利益を提供する。第3の成分を用いた処理素材の前処理、それに続く第1および第2の成分の逐次的適用、同時適用、または予混合適用により、特に処理素材に対する残留性および適切な品質パラメーターに関して非常に優れた結果を送達する。処理素材に対する使用および適用の態様において、多成分組成物の3つの成分の組み合わせは、処理素材上の着色コーティングに対して、残留性および触感品質の極めて優れた特性を送達するという予想外の相乗効果を提供する。
A.多成分組成物
第1の成分:有機ポリマー
多成分組成物の第1の成分の有機ポリマーは、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、および/または複数のモノマー単位のポリマーの実施形態の直鎖状および/または分枝鎖状構成を含む。これらの実施形態は、適切なモノマー単位のオリゴマーおよびポリマー、例えば、1つ以上のオレフィンモノマー、二酸/ジオールモノマーのエステル単位、またはヒドロキシ酸モノマーのエステル単位、エーテルモノマー単位、チオエーテルモノマー単位、ポリオールモノマー単位、アルキレンオキシドモノマー単位、アルキレンイミンモノマー単位、ウレタンモノマー単位、尿素モノマー単位、二酸/ジアミンモノマーのアミド単位、アミノ酸モノマー単位のアミド単位、ペプチド、ゼラチン、もしくはバイオポリマーを提供するアミノ酸単位;アルギネート、セルロース誘導体、多糖類を提供する炭水化物モノマー単位;ならびに炭素または他の原子(例えば、酸素および/もしくは窒素)と組み合わされた炭素をベースとする他の反復残基、ならびにそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、オリゴマーおよびポリマーは、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、もしくはポリアミド、またはそれらの任意の組み合わせである。より好ましくは、オリゴマーおよびポリマーは、ポリオレフィン、ポリエステル、もしくはポリウレタン、またはそれらの任意の組み合わせである。特により好ましくは、オリゴマーおよびポリマーは、ポリオレフィンまたはポリエステルである。
有機ポリマーは、酸素、窒素、エステル、オキシカルボニル、アミド、ヒドロキシル、チオエーテル、エーテル、アミノ、イミノ、スルホニルをアルキル基内に、またはアルキル基に沿って任意に含む、例えば限定されるものではないが直鎖状、分枝鎖状、または環状アルキル基といった非極性、非プロトン性ペンダント部分を有し得る。また、これらのペンダント部分には、芳香族基、ヘテロ芳香族基、小炭素単位からオリゴマー反復炭素単位までが含まれ、そのすべてが、アルキル鎖および/または部分について記載されているものと同じ任意のヘテロ原子およびヘテロ原子基を含む。これらのペンダント部分はまた、オルガノシロキサン単位で構成されたオリゴマーまたはポリマーのシリコーン部分であってもよい。
有機ポリマーの第1の官能基は、第1の官能基が極性プロトン性であり、第2の官能基と反応することができるという点で、前述のペンダント部分とは異なる。第1の官能基は、前述のペンダント部分に付着されてもよく、または以下に記載されるように構築されてもよい。
第1の成分の有機ポリマーのポリマー鎖の前述の置換パターンは、有機ポリマーが、2種類の置換基:ペンダント部分および第1の官能基を有することを示す。したがって、有機ポリマーは、第1の官能基が組み込まれている可変の置換基を有する前駆体有機ポリマーとして概念化することができる。この様式で有機ポリマーを記載することにより、第1の官能基の組み込みを通して有機ポリマーとして機能することができる前駆体有機ポリマーの種類の幅の認識を提供する。
前駆体有機ポリマー
前駆体有機ポリマーは、第1の官能基を有さないクラス、サブクラス、およびカテゴリーの有機ポリマーとして概念化することができる。そのような前駆体有機ポリマーとしては、上述のオリゴマーおよびポリマーから第1の官能基を引いたものが挙げられる。これらの前駆体有機ポリマーとしては、適切なモノマー単位のオリゴマーおよびポリマー、例えば、1つ以上のオレフィンモノマー、二酸/ジオールモノマーもしくはヒドロキシ酸モノマーのエステル単位、エーテルモノマー単位、チオエーテルモノマー単位、ポリオールモノマー単位、アルキレンオキシドモノマー単位、アルキレンイミンモノマー単位、ウレタンモノマー単位、尿素モノマー単位、二酸/ジアミンモノマーまたはアミノ酸モノマー単位のアミド単位、ペプチド、ゼラチン、もしくはバイオポリマーを提供するアミノ酸単位;アルギネート、セルロース誘導体、セルロースエステル、多糖類を提供する炭水化物モノマー単位;ヒドロキシル化ポリエステル、アクリレート官能化ポリエステル、ポリエステルポリウレタンアクリルコポリマー、ポリウレタン−ポリグリコールコポリマー、ポリカーボネートジオール、スチレン−アリルアルコールコポリマー、ケトン樹脂;ならびに炭素または他の原子(例えば、酸素および/もしくは窒素)と組み合わされた炭素をベースとする他の反復残基、ならびにそれらの任意の組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。追加的な前駆体有機ポリマーとしては、非極性オレフィンポリマー、極性、非プロトン性オレフィンポリマー、ビニルポリマー、ポリエーテル、重縮合物、ブロックポリマー、および反復炭素単位残基を有する任意の化合物が挙げられるが、これらに限定されない。好ましくは、前駆体有機ポリマーは、ポリビニル化合物を含むポリオレフィン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリウレタン、もしくはポリアミド、またはそれらの任意の組み合わせである。より好ましくは、有機ポリマーは、ポリビニル化合物を含むポリオレフィン、ポリエステル、もしくはポリウレタン、またはそれらの任意の組み合わせである。特により好ましくは、有機ポリマーは、ポリオレフィン、ポリビニル化合物、またはポリエステルである。
酸性基を含有する前駆体有機ポリマーは、カルボン酸、スルホン酸、スフィン酸、リン酸などの酸性基を含有する任意のモノマー単位から生じ得る。酸性単位を、親水性または疎水性である非酸性単位と組み合わせて、適切な前駆体有機ポリマーを提供し得る。このようなポリマーは、下記の一節に記載されている。
前駆体ポリマーは、(メタ)アクリル酸と、少なくとも1つの直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状(脂環式または芳香族)(メタ)アクリル酸エステルモノマーとのコポリマー、および/または、少なくとも1つの直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状(脂環式または芳香族)単置換もしくは二置換(メタ)アクリル酸アミドモノマーとのコポリマーを含み得る。
例として挙げられるのは、BASF社からUltrahold 8という名称で販売されている製品、およびUltrahold Strongという名称で販売されている製品などの、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などの前駆体コポリマー;BASF社からLuvimer 100Pという名称で販売されている、アクリル酸/tert−ブチルアクリレート/エチルアクリレートターポリマーなどの、(メタ)アクリル酸/tert−ブチル(メタ)アクリレートおよび/またはイソブチル(メタ)アクリレート/C1−C4アルキル(メタ)アクリレートコポリマー;Amerchol社からAmerhold DR−25という商品名で販売されている製品などの、アクリル酸エチル/メタクリル酸メチル/アクリル酸/メタクリル酸コポリマーなどの、(メタ)アクリル酸/アクリル酸エチル/メタクリル酸メチルターポリマーおよびテトラポリマー;Rohm & Haas社からAcudyne 255という商品名で販売されている、メチルメタクリレート/ブチルアクリレート/ヒドロキシエチルメタクリレート/メタクリル酸テトラポリマーなどの、メチルメタクリレート/ブチルもしくはエチルアクリレート/ヒドロキシエチルまたは2−ヒドロキシプロピルアクリレートまたはメタクリレート/(メタ)アクリル酸テトラポリマーである。
前駆体有機ポリマーの追加的な例としては、アクリル酸およびC1〜C4アルキルメタクリレートのコポリマー、ならびにビニルピロリドン、アクリル酸、およびC1〜C20アルキルのターポリマー、例えば、ISP社からAcrylidone Mという名称で販売されているものなどの、ラウリル、メタクリレート、ならびにBASF社からLuvimer MAEXという名称で販売されているメタクリル酸およびアクリル酸エチルのコポリマーが挙げられる。
前駆体有機ポリマーのさらに他の例としては、N−オクチルアクリルアミド/メチルメタクリレート/ヒドロキシプロピルメタクリレート/アクリル酸/tert−ブチルアミノエチルメタクリレートコポリマーなどの両性コポリマー、特にNational Starch社からAmphomerという名称で販売されているコポリマー、または同社から販売されているLovocryl L47コポリマーが挙げられる。
前駆体有機ポリマーの追加的な例としては、(メタ)アクリル酸、および(メタ)アクリル酸エステルまたはアミドのコポリマーで、直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状(置換もしくは非置換であり得る脂環式または芳香族)ビニルエステル、例えば、酢酸ビニル;プロピオン酸ビニル;分枝鎖型酸のビニルエステル、例えばバーサチック酸ビニル;置換もしくは非置換安息香酸のビニルエステルをさらに含有するものが挙げられ、これらのコポリマーはまた、スチレン、アルファ−メチルスチレンまたは置換スチレンとの共重合から得られる基もさらに含有し得る。他の例としては、(メタ)アクリル酸のコポリマー、および上述したものなどのビニルエステルから選択される少なくとも1つのオレフィンモノマーのコポリマーで、(メタ)アクリル酸アクリルアミドまたはエステルモノマーを含有しないものが挙げられる。これらのコポリマーはまた、スチレン、アルファ−メチルスチレン、置換スチレンおよび任意でエチレンなどのモノエチレン性モノマーとの共重合から得られるオレフィン基も含有し得る。
さらに他の例としては、クロトン酸およびビニル安息香酸などのビニルモノ酸のコポリマー、ならびに/またはアリルオキシ酢酸などのアリルモノ酸のコポリマーが挙げられる。
前駆体有機ポリマーとしては、それらの鎖に酢酸ビニルまたはプロピオン酸単位を含有するクロトン酸のコポリマー、および任意で他のモノマーのコポリマー、例えば、飽和、直鎖状、もしくは分枝鎖状カルボン酸のアリルもしくはメタリルエステル、ビニルエーテル、またはビニルエステルで、長い炭化水素鎖(少なくとも5個の炭素原子を含有するものなど)を含有するもので、任意にグラフト化および架橋されている可能性のあるこれらのポリマー、または代替的に、アルファもしくはベータ環状カルボン酸のビニル、アリル、またはメタリルエステルが挙げられる。これらのコポリマーはまた、スチレン、アルファ−メチルスチレン、置換スチレンおよび任意でエチレンなどのモノエチレン性モノマーとの共重合から得られるオレフィン基も含有し得る。
前駆体有機ポリマーとしては、ビニルポリマー、例えば、Hoechst社から「Aristoflex A」という名称で販売されているものなどの酢酸ビニル/クロトン酸/ポリエチレングリコールコポリマー;BASF社から販売されているものなどの酢酸ビニル/クロトン酸コポリマーが挙げられる。前駆体有機ポリマーの追加的な例としては、ポリオレフィン、ポリビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエーテル、重縮合物、および天然ポリマーが挙げられる。
追加的な前駆体有機ポリマーとしては、オレフィンのホモポリマーおよびコポリマー;シクロオレフィン;ブタジエン;イソプレン;スチレン;ビニルエーテル、エステル、またはアミド;(メタ)アクリル酸エステルまたはアミドで、直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状C1−C24アルキル基、C6−C24アリール基、またはC2−C24ヒドロキシアルキル基を含有するものが挙げられるが、これらに限定されない。これらのポリマーは、モノマー、例えば、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソペンチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸エチル、メチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジルアクリレート、フェニルアクリレート、およびそれらの混合物から得ることができる。アミドモノマーとしては、(メタ)アクリルアミド、例えばN−アルキル(メタ)アクリルアミド、例えばC2−C12アルキル、例えばN−エチルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、およびN−オクチルアクリルアミド;N−ジ(C1−C4)アルキル(メタ)アクリルアミドおよびパーフルオロアルキル(メタ)アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。
また、前駆体有機ポリマーは、ビニル基の多様な数の化合物への付着に基づく実施形態も含み得る。重合により、置換基の同一性が大きく変動するポリビニル化合物(例えば、ポリオレフィンの1バージョン)を送達する。そのような重合のビニルモノマーの例としては、酢酸ビニル、N−ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタム、ビニルN−(C1−C6)アルキルピロール、ビニルオキサゾール、ビニルチアゾール、ビニルピリミジン、ビニルピリジン、ビニルチオフェン、およびビニルイミダゾールなどのビニルアルカノエート、エチレン、プロピレン、ブテン、イソプレン、およびブタジエンなどのオレフィンが挙げられるが、これらに限定されない。
また、前駆体有機ポリマーとしては、例えば、アルキルアクリレート/シクロアルキルアクリレートコポリマー、アクリレート/C12−22アルキルメタクリレートコポリマー、およびビニルピロリドンコポリマー、例えばC3−C22アルケンなどのC2−C30アルケンのコポリマー、ならびにそれらの組み合わせも挙げられるが、これらに限定されない。VPコポリマーとしては、VP/ビニルラウレートコポリマー、VP/ビニルステアレートコポリマー、ブチル化ポリビニルピロリドン(PVP)コポリマー、VP/ヘキサデセンコポリマー、VP/エイコセンコポリマー、VP/トリアコンテンコポリマー、またはVP/アクリル酸/ラウリルメタ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、上記の文に記載されるクラスのうちの1つに属するフルオロ基を担持するポリマー、およびアルキル(メタ)アクリレートおよびパーフルオロアルキル(メタ)アクリレートのコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。追加的な前駆体有機ポリマーとしては、例えば、共役(またはジエン)であり得る少なくとも1つのエチレン結合を含むエチレン性モノマーの重合または共重合から得られるものが挙げられる。また、エチレンモノマー、ビニル、アクリル酸、もしくはメタアクリル酸コポリマーの重合または共重合から得られる前駆体有機ポリマーも挙げられるが、これらに限定されない。
また、ブロックコポリマーとしての前駆体有機ポリマーも含まれ、その例としては、スチレン単位またはスチレン誘導体(例えば、メチルスチレン、クロロスチレン、またはクロロメチルスチレン)を含む少なくとも1つのブロックを含むブロックコポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。また、少なくとも1つのスチレンブロックを含むコポリマーは、例えば、アルキルスチレン(AS)ブロック、エチレン/ブチレン(EB)ブロック、エチレン/プロピレン(EP)ブロック、ブタジエン(B)ブロック、イソプレン(I)ブロック、アクリレート(A)ブロック、もしくはメタクリレート(MA)ブロック、またはこれらのブロックの組み合わせも含み得る。スチレン単位またはスチレン誘導体の少なくとも1つのブロックを含むコポリマーは、ジブロックまたはトリブロックコポリマー、例えば、ポリスチレン/ポリイソプレンまたはポリスチレン/ポリブタジエン型のもの、ポリスチレン/コポリ(エチレン−プロピレン)型のもの、または代替的に、ポリスチレン/コポリ(エチレン/ブチレン)型のもの、ならびにスチレン−メタクリレートコポリマーであり得る。
前駆体有機ポリマーのさらなる実施形態としては、ビニルエステル(ビニル基がエステル基の酸素原子に直接連結し、かつエステル基のカルボニルに結合している1〜19個の炭素原子の飽和、直鎖状、もしくは分枝鎖状炭化水素ベースのラジカルを有する、ビニルエステル)のコポリマー、ならびに、ビニルエステル(既存のビニルエステル以外)、α−オレフィン(8〜28個の炭素原子を含有するもの)、アルキルビニルエーテル(アルキル基が2〜18個の炭素原子を含有するもの)、またはアリルもしくはメタリルエステル(エステル基のカルボニルに結合した、1〜19個の炭素原子の直鎖状、もしくは分枝鎖状飽和炭化水素ベースのラジカルを含有するもの)から選択される少なくとも1つの他のモノマーのコポリマーから選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。
前駆体有機ポリマーのさらなる非限定的な例としては、以下のコポリマー:酢酸ビニル/ステアリン酸ビニル、酢酸ビニル/ラウリン酸ビニル、酢酸ビニル/ステアリン酸ビニル、酢酸ビニル/オクタデセン、酢酸ビニル/オクタデシルビニルエーテル、プロピオン酸ビニル/ラウリン酸アリル、プロピオン酸ビニル/ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル/1−オクタデセン、酢酸ビニル/1−ドデセン、ステアリン酸ビニル/エチルビニルエーテル、プロピオン酸ビニル/セチルビニルエーテル、ステアリン酸ビニル/酢酸アリル、2,2−ジメチルオクタン酸ビニル/ラウリン酸ビニル、2,2−ジメチルペンタン酸アリル/ラウリン酸ビニル、ジメチルプロピオン酸ビニル/ステアリン酸ビニル、ジメチルプロピオン酸アリル/ステアリン酸ビニル、プロピオン酸ビニル/ステアリン酸ビニル、ジメチルプロピオン酸ビニル/ラウリン酸ビニル、酢酸ビニル/オクタデシルビニルエーテル、酢酸ビニル/ステアリン酸アリル、酢酸ビニル/1−オクタデセン、およびプロピオン酸アリル/ステアリン酸アリルが挙げられる。追加的な有機ポリマー前駆体としては、C2−C20アルケンのポリアルケンおよびコポリマー、例えば、ポリブテン、天然由来のポリマー(任意に修飾される)で、シェラック樹脂、サンダラックガム、ダンマー樹脂、エレミガム、コーパル樹脂、およびアルキル(エーテルまたはエステル)側鎖を含む多糖類から選択されるもの、例えば、直鎖状もしくは分枝鎖状、飽和、または不飽和のC1−C8アルキルラジカル(例えば、エチルセルロースおよびプロピルセルロース)を含有するアルキルセルロースが挙げられる。
天然由来の前駆体有機ポリマーは、例えば、ニトロセルロース、酢酸セルロース、セルロースアセトブチレート、またはセルロースアセトプロピオネートなどのセルロース系ポリマーから選択され得る。エチルセルロースの非限定的な例としては、セルロースアセトブチレート、およびセルロースアセトプロピオネートが挙げられる。
また、前駆体有機ポリマーとしては、限定するものではないが重縮合物も挙げられ、重縮合物としては、限定するものではないが、ポリウレタン、ポリウレタン−アクリル、ポリウレタン−ポリビニルピロリドン、ポリエステル−ポリウレタン、ポリエーテル−ポリウレタン、ポリ尿素、ポリ尿素−ポリウレタン、およびそれらの混合物が挙げられる。前駆体ポリウレタンは、例えば、脂肪族、脂環式、もしくは芳香族ポリウレタンのコポリマー、またはポリ尿素−ポリウレタンのコポリマーであり得る。
また、前駆体ポリウレタンは、分枝鎖状もしくは非分枝鎖状ポリエステルから、またはジイソシアネートおよび有機二官能性(例えば、ジヒドロ、ジアミノもしくはヒドロキシアミノ)共試薬による重付加を介して修飾された可動水素を含むアルキドからも得ることができる。
また、前駆体有機ポリマーの非限定的な例としては、ポリエステル、ポリエステルアミド、脂肪鎖ポリエステル、ポリアミド、およびエポキシエスター樹脂も挙げることができる。前駆体ポリエステルは、脂肪族もしくは芳香族二酸と、脂肪族もしくは芳香族ジオール、またはポリオールとの重縮合を介して、既知の方法で得ることができる。コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、またはセバシン酸は、脂肪族二酸として使用し得る。テレフタル酸もしくはイソフタル酸、またはさらには無水フタル酸などの誘導体さえ、芳香族二酸として使用し得る。エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、および4,4−N−(1−メチルプロピリデン)ビスフェノールは、脂肪族ジオールとして使用し得る。
前駆体ポリエステルアミドは、ポリエステルの場合と同様の方法で、二酸とアミノアルコールとの重縮合を介して得ることができる。ポリアミドは、ポリエステルの場合と同様の方法で、二酸とジアミンとの重縮合を介して得ることができる。言及され得る前駆体ポリエステルの例としては、C4−50アルキル側鎖を含有する脂肪族ポリエステル、または脂肪酸二量体の縮合から得られるポリエステル、または代替的に、末端ブロック、末端グラフト、または末端基の形態のシリコーンセグメントを含むポリエステルが挙げられる。
前駆体有機ポリマーの有機ポリマーへの転換
前駆体有機ポリマーは、カルボン酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、ヒドロキシル基、メルカプト基、オレフィノイルオキシ基、ビニル基、および/またはアミン基を担持する1つ以上の重合適合性モノマー単位の組み込みによって有機ポリマーに転換され得る。典型的には、そのうちの一部が第1の官能基を担持する適切なモノマー単位を用いた共重合によって、第1の成分の有機ポリマーの組み込みおよび発展が達成される。典型的には、第1の成分の有機ポリマーは、小から大の範囲の酸番号、および任意に、小から大の範囲のヒドロキシル番号および/またはアミン番号および/またはメルカプト番号を有する。オレフィン性ポリマーである前駆体有機ポリマーへのモノマー性第1の官能基の組み込みは、オレフィン性第1の官能基がこのようなポリマーの他のオレフィン単位と共重合するため、平易である。縮合ポリマーについては、組み込みは、任意に保護され得る第1の官能基を含有する開始モノマー単位の使用によって達成することができる。天然由来のポリマーについては、第1の官能基へのヒドロキシル基または酸性基などのペンダント基の変換および/または誘導体化は、既知の有機化学転換によって達成することができる。これらの変換は、J.March,「Advanced Organic Chemistry」,4th Ed.John Wiley&Sons,New York,1992などの科学文献に記載されている。
有機ポリマーのクラスの実施形態
第1の成分の有機ポリマーの実施形態は、2つ以上の第1の官能基と結合した上述の前駆体有機ポリマー、特にポリオレフィン、ポリビニル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、およびそれらの組み合わせのうちの1つ以上を含む。特に好ましいのは、ポリオレフィン、ポリビニル、ポリエステル、ポリウレタン、およびポリエーテルである。特により好ましいのは、ポリオレフィン、ポリビニル、およびポリエステルである。結果として得られる有機ポリマーは、第1の官能基が存在することから、極めて低度、ないし極めて僅少、ないし中程度、ないし実質的な、水溶性または分散性を含み得る。いくつかの実例において、水溶性または分散性は、無視して差し支えない程度であり得る。本発明を限定するものではないが、有機ポリマーが無視して差し支えない程度の水溶性または分散性を有する場合、残留性コーティングを形成するための3つの成分の融合は、水溶性または分散性が良好な有機ポリマーで生じ得るほどには効率的ではない場合があると考えられている。融合の増加は、置換基を有機ポリマーに付加して、水溶性または分散性を、好ましくは実質的な水溶性が示される限界まで増加させることによって達成することができると考えられている。水溶性の範囲は、中性水中で不透明または濁った分散液を形成するための有機ポリマーの特性に関連する場合があり、pHが上昇すると、分散液の不透明性もしくは濁りが低下するか、または曇った状態になる。そのような置換基としては、酸性基、ヒドロキシル基、エーテル基、アミド基、エステル基、ウレタン基、尿素基、および水素結合を呈し得る官能基が挙げられるが、これらに限定されない。
有機ポリマーの実施形態は、1つ以上のオレフィンモノマーのモノマーまたはモノマー単位から生成されるオリゴマーおよびポリマー、二酸/ジオールモノマーまたはヒドロキシ酸モノマーのエステル単位、エーテルモノマー単位、チオエーテルモノマー単位、ポリオールモノマー単位、アルキレンオキシドモノマー単位、アルキレンイミンモノマー単位、ウレタンモノマー単位、尿素モノマー単位、二酸/ジアミンのアミド単位モノマーまたはアミノ酸のモノマー単位、ペプチド、ゼラチン、またはバイオポリマーを提供するアミノ酸単位;アルギネート、セルロース誘導体、または多糖類を提供する炭水化物モノマー単位;ならびに炭素または他の原子(例えば、酸素および/もしくは窒素)と組み合わされた炭素をベースとする他の反復残基、ならびにそれらの任意の組み合わせから選択し得る。有機ポリマーは、ポリオレフィン、ポリエステル、ヒドロキシル化ポリエステル、アクリレート官能化ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリルアルコール、ケトン樹脂、ポリエーテル、ポリイミン、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリグリコール、ポリアミド、ポリペプチド、ポリ(2−オキサゾリン)およびその誘導体、炭水化物化合物、セルロース、セルロース誘導体、例えばセルロースエステルもしくはヒドロキシル化セルロースもしくはカルボキシルセルロースもしくはヒドロキシルセルロースエステル、またはカルボン酸、アルギネート、ガム、多糖類、アミノ酸ポリマー、ゼラチン、オリゴペプチド、ポリペプチドもしくはタンパク質、炭水化物アミノ酸、例えばグリコシル化ペプチド、または炭水化物プリン/ピリミジン塩基、例えばポリヌクレオシド、バイオポリマー、(メタ)アクリルコポリマー、クロトン酸コポリマー、ポリウレタン−ポリグリコールコポリマー、ポリカーボネートジオール、スチレン−アリルアルコールコポリマー、ポリオール、天然ガム、酢酸ポリビニル、ポリビニルピロリドン、ポリニパム、1つ以上のオレフィンモノマーをベースとするポリマー、二酸/ジオールモノマーのエステル単位をベースとするポリマー、ヒドロキシ酸モノマーのエステル単位をベースとするポリマー、エーテルモノマー単位をベースとするポリマー、チオエーテルモノマー単位をベースとするポリマー、ポリオールモノマー単位をベースとするポリマー、アルキレンオキシドモノマー単位をベースとするポリマー、アルキレンイミンモノマー単位をベースとするポリマー、ウレタンモノマー単位をベースとするポリマー、尿素モノマー単位をベースとするポリマー、二酸/ジアミンモノマーのアミド単位をベースとするポリマー、アミノ酸モノマー単位のアミド単位をベースとするポリマー、あるいは炭素または他の原子(例えば、酸素および/もしくは窒素)と組み合わされた炭素をベースとする反復残基を有する他のポリマー、ならびにそれらの任意の組み合わせを含み得る。好ましい有機ポリマーとしては、ポリオレフィン、ポリビニル、ポリエステル、ポリエーテル、ポリアミド、ポリウレタン、およびそれらの組み合わせが挙げられる。追加的な好ましい有機ポリマーとしては、ポリマー、ならびにポリウレタン、ポリアクリレート、シリコーン樹脂、ポリ尿素/ポリウレタンシリコーンをベースとするコポリマー、ならびに第1の官能基を有するか、または第1の官能基を有するように適合されるかのいずれかの、シリコーン樹脂およびジメチコニコールをベースとするコポリマーが挙げられる。特に好ましい有機ポリマーとしては、ポリオレフィン、ポリビニル、ポリエステル、ポリウレタン、およびポリエーテル、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。より特に好ましい有機ポリマーとしては、ポリオレフィン、ポリビニル、およびポリエステル、ならびにそれらの組み合わせが挙げられる。
有機ポリマーは、直鎖状および/または分枝鎖状であり得、かつポリマー主鎖に沿って、ならびに分枝鎖、ペンダント部分、例えば、エステル、エーテル、オキシカルボニル、アミド、脂肪族基、芳香族基、直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状アルキル基、または極性およびプロトン性以外である類似の基に沿って組み込まれ得る。ペンダント残基の例としては、アルキル(メタ)アクリレートの重合から得られるアルキルカルボキシルエステル、またはスチレンの重合から得られるフェニルなどの部分が挙げられるが、これらに限定されない。
有機ポリマーの第1の官能基は、ペンダント部分とは異なる。第1の官能基は、ペンダント基として配置され得るか、末端基として配置され得るか、またはそれらの組み合わせであり得る。第1の官能基は、有機ポリマー主鎖に沿って、ポリマー分枝鎖に沿って、またはそれらの任意の組み合わせで分布し得る。第1の官能基は、ポリマーの単一の場所に単数または複数で配置され得、いずれの配置においても、主鎖および分枝鎖の全体に分布し得る。第1の官能基は、カルボン酸基、ヒドロキシル基、アミン基、メルカプト基(すなわち、チオール、−SH)、スルホン酸基(HOS−)、スルフィン酸基(HOS−)、ビニルオキシカルボニル、(メタ)アクリルイルオキシもしくはクロトニルオキシを含むオレフィノイルオキシ、アルキニル、Si−OH基、Si−OR基、Si−OAc基、Si−O−N=CHR基、またはSi−CH=CH基、またはそれらの任意の組み合わせを含むがこれらに限定されない、極性基および/またはプロトン性基であり得る。有機ポリマーの1分子当たりの第1の官能基の数は、少なくとも2個であり、好ましくは少なくとも3個であり、より好ましくは少なくとも4個であり、最も好ましくは少なくとも5個である。必ずしもすべての有機ポリマー分子が、同じ数の第1の官能基を担持しているわけではない。
第1の官能基は、直鎖状および/または分枝鎖状の炭素連結配置または連結単位の任意の方法を介してポリマー鎖に共有結合され得る。連結単位は、1つまたは複数の第1の官能基を共有結合的に担持し得る。これらの炭素連結配置は、直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状のC1−C24アルキレニル、オキシアルケニル、アルキレニルオキシまたはオキシアルキレニルオキシ単位、C2−C24アルカノイルまたはオキシアルカノイル単位、C6−C24芳香族またはオキシ芳香族単位、窒素、酸素および硫黄から選択される1つもしくは2つのヘテロ原子を有するC5−C24ヘテロ芳香族またはオキシヘテロ芳香族単位、(C−O−Cポリエーテル単位(式中、zは1〜6の整数であり、nは2〜6の整数である)、(C−NH−Cポリイミノ単位(式中、yは1〜6の整数であり、mは2〜6の整数である)を含む炭素連結単位であり得るが、これらに限定されない。有機基の前または後に「オキシ」が列挙されている場合、アルキレニルなどの有機基が、酸素を介してポリマー鎖に結合していることを意味する。例えば、アルキレニル基は炭素−炭素結合によってポリマー鎖に結合されているのに対し、オキシアルキレニル基は炭素−酸素結合によってポリマー鎖に結合されている。
また第1の官能基は、オルガノ基としてメチルを有するSi1−Si48オルガノシロキサン残基(RSi0モノマー残基として)を含む直鎖状および/または分枝鎖状のケイ素連結単位を介して有機ポリマーに共有結合されてもよく、連結単位のケイ素は、炭素数1〜3のアルキレニル基を介して、または炭素数1〜3のオキシアルキレニル基を介して、または、炭素数1〜3のオキシアルキレニルオキシ基を介して、およびそれらの組み合わせを介して、第1の官能基に結合されている。
第1の官能基が、Si−OH、Si−OR、Si−OAc、Si−O−N=CHRまたはSi−CH=CH基であり、式中、RがC1−C6アルキルである場合、この基は、式X:−(CH−O−Si(R(R−)3−aの部分として有機ポリマーに結合される。指定数nは、0〜6の整数であり、指定数jは、0または1であり、Rは、炭素数1〜3のアルコキシ、またはOH、またはOAc、または−O−N=CHR、または−CH=CHであり、Rは、炭素数1〜3のアルキルであり、aは、1、2または3の整数である。式Xは、有機ポリマーのモノマー基と適合性であるモノマー基への原子価結合連結を介して、有機ポリマーに組み込まれる。例えば、有機ポリマーがポリオレフィンである場合、式Xの開放価は、ビニル基、または(メタ)アクリルオキシなどのオレフィノイルオキシ基の酸素に結合される。ビニル基またはオレフィン基は、オレフィンモノマー基の1つとしてオレフィンポリマー鎖に重合される。有機ポリマーのこれらの実施形態は、相互に、および有機ポリマーの他の置換基と適合性である第1の官能基を有する。
疎水性および親水性モノマーの有機ポリマー
有機ポリマーのいくつかのクラスの代表的な実施形態は、疎水性モノマー、または親水性モノマー、またはそれらの組み合わせ、好ましくは疎水性モノマーと親水性モノマーの組み合わせの反復単位を含む。
この有機ポリマーの実施形態の疎水性モノマーは、オレフィンカルボキシレートエステルモノマーもしくはオレフィンカルボキサミドモノマー、オレフィンスルホンアミドモノマー、またはそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上から選択され得る。オレフィンカルボン酸エステルは、オレフィンカルボン酸のエステル、および少なくとも1つの飽和直鎖状もしくは分枝鎖状C1−C24の第1級もしくは第2級アルコール、またはC4−C24の環状もしくはアルキル環状アルコールを含む。オレフィンカルボキサミドモノマーは、オレフィンカルボン酸のアミド、およびアンモニア、または少なくとも1つの直鎖状もしくは分枝鎖状C1−C24の第1級アミンを含む。オレフィンスルホンアミドモノマーは、オレフィンスルホン酸のアミド、およびアンモニア、または少なくとも1つの直鎖状もしくは分枝鎖状C1−C24の第1級アミン、または環状もしくはアルキル環状C4−C24アルコールを含む。
この有機ポリマーの実施形態のオレフィンモノマーは、式:HC=CHRを有し、式中、Rは、水素、1〜24個の炭素の直鎖状もしくは分枝鎖状アルキル、非置換フェニル、または1〜24個の炭素の1つ以上の直鎖状もしくは分枝鎖状アルキルで置換されたフェニル、直鎖状もしくは分枝鎖状C1−C214アルカノールのカルボン酸エステル、アンモニアのカルボキサミド、または直鎖状もしくは分枝鎖状C1−C24の第1級アミン、スルホンアミド、スルフィンアミドから選択されるか、あるいは、Rは、−CR=CHRから選択され、式中、Rは、水素、メチル、エチル、またはフェニルであり、Rは、水素またはメチルである。
有機ポリマーの本実施形態の親水性オレフィンモノマーは、以下から選択され得る。
(i)オレフィンカルボン酸と、炭素数2〜24個の直鎖状もしくは分枝鎖状アルキルジオール、または炭素数5〜24の環状アルキルジオールとの、ヒドロキシルエステル;
(ii)オレフィンカルボン酸と、直鎖状もしくは分枝鎖状C2−C24アミノアルキルアルコール、または環状C5−C24アミノアルコールとの、アミノアルキルエステル;(ii)オレフィンカルボン酸と、直鎖状もしくは分枝鎖状C2−C23メルカプトアルキルアルコール、または環状C5−C24メルカプトアルキルアルコールとの、メルカプトアルキルエステル;
(iii)オレフィン酸;
(iv)ビニルアルコール;
(v)オレフィンカルボン酸のビニルアルコールエステル(ここで、ビニルアルコールエステルは、酢酸ビニルなどの保護されたビニルアルコールモノマーの重合、および保護基のオレフィンカルボン酸との交換を介して有機ポリマーに組み込まれてもよく、かつ有機ポリマー内において、オレフィンカルボン酸は、例えばこれらに限定されないが、アクリルイルオキシまたはクロトニルオキシなどのペンダントオレフィノイルオキシ基である);
(vi)式HC=CHCR(式中、Rは、末端および/もしくはペンダントヒドロキシル基を有するヒドロキシ、スルホン酸、スルフィン酸、カルボン酸、ビニル基、またはポリエステルポリオール基から選択される)の極性オレフィン化合物;
(vii)式IVのアルケニルアルキルアルコキシシランモノマー残基
C=CH−(CH−Oj−Si(R(R3−a
式IV
(式中、nは、2〜6の整数であり、jは、0または1であり、Rは、炭素数1〜6のアルコキシ、ヒドロキシル、OAc、O−N=CHR、または−C=CHであり、Rは、炭素数1〜3のアルキルであり、aは、1、2または3の整数である);
あるいは、
(viii)ヒドロキシルエステル、アミノアルキルエステル、メルカプトアルキルエステル、オレフィン酸、ビニルアルコール、ビニルアルコールエステル、極性オレフィン化合物、または官能性シラニル残基のうちの2つ以上の任意の組み合わせ。
有機ポリマーの本実施形態のオレフィンカルボン酸は、炭素数3〜24のアルケン酸、もしくは炭素数4〜24のアルケン二酸、もしくは部分的に加水分解されたポリアクリロニトリル、またはそれらの任意の組み合わせである。
有機ポリマーの本実施形態は、少なくとも2つのペンダント、または末端、またはペンダントと末端の第1の官能基を含み、第1の官能基は、ヒドロキシル基、カルボン酸基、スルホン酸基、スルフィン酸基、アミン基、メルカプト基、オレフィノイルオキシ基、ビニル基、シラニル官能基、またはそれらの組み合わせから選択される。典型的な、および通常の保管条件下では、第1の官能基の様々な実施形態は互いに反応しない。典型的には、有意な活性化エネルギー、触媒、および/または配位剤は、第1の官能基と第2の官能基の相補的反応性対の組み合わせの結合を可能にする重要な要素である。第1、第2、第3、および第4の成分は、使用されるまで別個に維持されるため、有機ポリマーおよび原位置結合材の異なる官能基の間で結合される組み合わせは存在しない。これらの理由から、すべての第1の官能基は、通常の、および慣習的な環境条件下で互いに適合性である。
有機ポリマーの追加的な実施形態は、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、ペンタジエン酸(ブタジエニルカルボン酸)などのオレフィンカルボン酸のポリマーを、任意にオレフィン酸エステルおよびアミドならびに中性オレフィンモノマーと組み合わせたものを含み得る。有機ポリマーは、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、ペンテン酸ペンタジエン酸、イソプレン酸、部分的に加水分解されたポリアクリロニトリルを含む、オレフィンカルボン酸モノマーの単位、および任意で、これらのオレフィンカルボン酸モノマーの同族体であるオレフィン酸モノマー誘導体を含み得る。有機ポリマーは、前述のオレフィンカルボン酸モノマーの単位、およびそれに加えて、オレフィンカルボン酸モノマーのエステルの1つ以上のモノマー単位を含み得、ここで、エステル化アルコールは、直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状アルキルモノアルコールまたはジオールであって、直鎖状アルキル基の場合は1〜12個の炭素(ジオールの場合は2〜12個の炭素)、分枝鎖状アルキル基の場合は3〜12個の炭素、環状アルキル基の場合は3〜12個の炭素のジオールを含むか、当該オレフィンカルボン酸モノマーのアミドである。オレフィンカルボン酸モノマーのN−アルキルアミドであって、アルキル基が、モノアルコールについて記載されているように、直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状アルキル基であり、オレフィンカルボン酸モノマーのN−アミノアルキルであって、アミド化アミンが、直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状アルキルジアミンであり、直鎖状アルキル基中に2〜12個の炭素、分枝鎖状アルキル基中に3〜12個の炭素、および環状アルキル基中に3〜12個の炭素を有する。中性オレフィンモノマーであって、式:HRC=CHRまたはHRC=CH−CR=CHRを含み、式中、R、R、R3、およびRが、各々独立して、水素、炭素数1〜6の直鎖状アルキル、炭素数3〜6の分枝鎖状アルキル、炭素数3〜10の環状アルキル、フェニル、メチルで置換されたフェニル、エチル、OH、CONH、COOH、−(CHCOOH、NO、CN、SOH、SONH、ピリジル、OCRから選択され、式中、Rが、炭素数1〜3のアルキル、ビニル、およびアルキル基中に1〜3個の炭素を有するアルキルビニルである。
有機ポリマーの親水性モノマーの好ましい実施形態としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、ペンテン酸、ヘキセン酸、マレイン酸、フマル酸、グルタコン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、ビニルスルホン酸、またはそれらの任意の組み合わせのうちの1つ以上から選択されるオレフィンカルボン酸およびスルホン酸が挙げられる。より好ましいオレフィンカルボン酸としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、ビニルスルホン酸、マレイン酸、フマル酸、およびイタコン酸が挙げられる。最も好ましいオレフィンカルボン酸としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、およびイタコン酸が挙げられる。特に好ましいオレフィンカルボン酸としては、(メタ)アクリル酸およびクロトン酸が挙げられる。
単独で、または好ましいオレフィンカルボン酸およびスルホン酸と組み合わせた、有機ポリマーの親水性モノマーの追加的な好ましい実施形態としては、エチレンジオール、プロピレンジオール、ブチレンジオール、ペンチレンジオール、またはシクロヘキサンジオールアミノエタノール、アミノプロパノール、およびアミノブタノールを含む、C2−C6ジオールでエステル化された、前述の好ましい酸の好ましいヒドロキシアルキルエステルが挙げられる。特に好ましいヒドロキシアルキルエステルとしては、これらのC2−C6ジオールのいずれかでエステル化されたより好ましいオレフィンカルボン酸が挙げられる。より好ましいヒドロキシアルキルエステルとしては、エチレンジオール、プロピレンジオール、またはブチレンジオールを有する最も好ましいオレフィンカルボン酸が挙げられる。
単独で、または好ましいオレフィンカルボン酸およびスルホン酸と組み合わせた、または好ましいヒドロキシアルキルエステルと組み合わせた、または好ましいカルボン酸およびスルホン酸ならびに好ましいヒドロキシアルキルエステルと組み合わせた、有機ポリマーの親水性モノマーの追加的な好ましい実施形態としては、アミノエタノール、アミノプロパノール、およびアミノブタノールを含むC2−C4アミノアルコールでエステル化された、好ましいオレフィンカルボン酸およびスルホン酸のアミノアルキルエステルが挙げられる。より好ましいアミノアルキルエステルとしては、アミノエタノールまたはアミノプロパノールでエステル化された、より好ましいオレフィンカルボン酸が挙げられる。
単独で、または好ましいオレフィンカルボン酸およびスルホン酸と組み合わせた、または好ましいヒドロキシアルキルエステルと組み合わせた、または好ましいアミノアルキルエステルならびにそれらの任意の組み合わせと組み合わせた、有機ポリマーの親水性モノマーの追加的な好ましい実施形態としては、好ましいオレフィンカルボン酸およびスルホン酸のメルカプトアルキエステルが挙げられる。これらのエステルのための好ましいメルカプトアルコールとしては、メルカプトエタノール、メルカプトプロパノール、およびメルカプトブタノールが挙げられる。より好ましいメルカプトアルキルエステルとしては、メルカプトエタノールでエステル化された、より好ましいオレフィンカルボン酸が挙げられる。
単独で、または好ましいオレフィンカルボン酸およびスルホン酸と組み合わせた、または好ましいヒドロキシアルキルエステルと組み合わせた、または好ましいアミノアルキルエステルと組み合わせた、または好ましいメルカプトアルキルエステルならびにそれらの任意の組み合わせと組み合わせた、有機ポリマーの親水性モノマーの追加的な好ましい実施形態としては、p−ヒドロキシスチレン、スチレン−p−カルボン酸、o,p−ジヒドロキシスチレン、スチレン−p−スルホン酸、およびそれらの任意の組み合わせから選択される極性オレフィンモノマーが挙げられる。
有機ポリマーの疎水性モノマーの好ましい実施形態としては、好ましいオレフィンカルボン酸およびスルホン酸が、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、ペンタノール、イソペンタノール、ヘキサノール、イソヘキサノール、エチルヘキサノール、シクロヘキシルアルコールを含むC1−C8アルコールでエステル化された、アルキルエステルが挙げられる。より好ましいアルキルエステルとしては、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチルヘキサノール、またはシクロヘキシルアルコールでエステル化された、より好ましいオレフィンカルボン酸が挙げられる。最も好ましいアルキルエステルとしては、エタノール、ブタノール、エチルヘキサノール、またはシクロヘキシルアルコールでエステル化された、最も好ましいオレフィンカルボン酸が挙げられる。
有機ポリマーの疎水性モノマーの追加的な好ましい実施形態としては、スチレン、メチルスチレン、エチルスチレン、プロピルスチレン、ブタジエン、1−フェニルブタジエン、イソプレン、またはそれらの任意の組み合わせから選択される、非極性オレフィンモノマーが挙げられる。
疎水性モノマーまたは親水性モノマーであり得る芳香族モノマーのさらなる追加的な好ましい実施形態としては、スチレン、ブタジエン、フェニルブタジエン、イソプレン、4−ビニルベンゼンカルボキサミド、4−ビニル安息香酸、4−ビニル安息香酸エチル、ビニルフェノール、4−ビニル−1−ヒドロキシメチルベンゼン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、ジビニルベンゼン、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。
前述の好ましいものの、親水性モノマーおよび疎水性モノマーの列挙された種の好ましい組み合わせとしては、列挙された好ましい非極性オレフィンモノマー、列挙された好ましい極性オレフィンモノマー、列挙された好ましいアルキルエステル、列挙された好ましいヒドロキシアルキルエステル、列挙された好ましいアミノアルキルエステル、列挙された好ましいメルカプトアルキルエステル、ならびに好ましいオレフィンカルボン酸およびスルホン酸の任意の組み合わせが挙げられる。これらの種の任意の組み合わせの選択とは、ある量の親水性モノマーおよび疎水性モノマーが有機ポリマー中に存在することを示すパラメーターによる、オレフィンカルボン酸およびスルホン酸の好ましいリストの第1の種の選択、ヒドロキシアルキルエステルの好ましいリストの第1の種の選択、アミノアルキルエステルの好ましいリストの第1の種の選択、メルカプトアルキルエステルの好ましいリストの第1の種の選択、好ましい極性オレフィンモノマーの好ましいリストの第1の種の選択、および非極性オレフィンモノマーの好ましいリストの第1の種の選択、ならびに、任意の2つの選択、任意の3つの選択、任意の4つの選択、任意の5つの選択、または6つすべての選択の組み合わせを意味する。また、任意の好ましいリストから任意の種を選択し、それを任意の他のリストまたは複数のリストの任意の種と組み合わせて、すべての選択の組み合わせを提供することによって、同様の様式で行い得る。
有機ポリマーの実施形態は、概して、ゼロまたは0.01〜約700、好ましくは約1〜約500、より好ましくは2〜250、最も好ましくは7〜90の範囲の酸価を有し得、典型的な酸価は、約100未満である。典型的なヒドロキシル含有量は、平均して約1〜20重量%であり得るか、または約3.3重量%であり得る。有機ポリマーは、約2KDa〜約2MDa、好ましくは約2KDa〜約100KDa、より好ましくは約2KDa〜約25KDaの範囲の重量平均分子量を有し得る。有機ポリマーは、約−125℃〜約90℃のガラス遷移温度を有し得る。
有機ポリマー中の第1の官能基の好ましい配置によって、第1の官能基リストの各メンバーが、個別に、および別々に、大多数の有機ポリマー分子につき最少で2個存在し、かつポリマー主鎖全体に、および/または分枝鎖に沿って分布し得る。加えて、複数の第1の官能基が、主鎖上、特に分枝鎖上の単一の場所に存在し得る。そのような多重性の例は、t−ブチル基で終結する分枝鎖であり、その3つの末端は、ヒドロキシル基を有する。分子中に存在する特定の第1の官能基の数は、第1の官能基の当量で除した数平均ポリマー分子量を計算することによって評価することができる。ここで当量とは、1つの等価反応性基、この場合では第1の官能基を有する、通常のポリマーの質量の定義を指す。この値が2である場合、平均的なポリマーが2つの第1の官能基を有することを示す。最小値とは、第1の官能基の単一メンバーが最低でも2つ存在し得るか、または第1の官能基の他のメンバーのいずれか1つ以上が2の倍数で存在し得ることのみを意味する。この配置は、他の官能基の存在に関係なく、2つのヒドロキシル基、2つのアミン基、2つのメルカプト基、2つのカルボン酸基またはスルホン酸基、2つのビニル基、および2つのオレフィノイルオキシ基の最小値を提供する。各種類の官能基については、個々にかつ別個に、最小数が3であることが好ましい。各種類の官能基については、個々にかつ別個に、最小数が4であることがより好ましい。カルボキシル基およびヒドロキシル基については、最少数が5であることが最も好ましく、他の官能基の存在下では、複数の存在が相互に適合性であることを条件として、最小数が少なくとも2または3のカルボキシル基が好ましい。すべての有機ポリマー分子が、同数の官能基を有するわけではないが、例えば95モルパーセント〜98モルパーセントといった、過半数から実質的に過半数よりも多い有機ポリマー分子が、統計的に同数の官能基を有する。いくつかの有機ポリマー分子は、指定された数の官能基よりも多くの官能基を有し得るが、統計的にこの数は過半数未満であり、好ましくは統計的に、例えば10モルパーセント未満、より好ましくは5モルパーセント未満、および最も好ましくは2モルパーセント未満などのように、過半数よりも有意に少ない。
有機ポリマーは、ポリマー主鎖および/もしくは分枝鎖に沿って、異なるモノマー単位をランダムに分布させて構築されてもよく、または単一のモノマー単位のブロックを有するブロックコポリマーであってもよく、またはポリマー主鎖を形成する1つのモノマー単位とポリマー側鎖を形成する異なるモノマー単位とを有するグラフトコポリマーであってもよい。異なる構造のポリマーによって、ポリマー毎に異なる結合特性、および異なる高分子特性が提供される。ブロックコポリマーは、硬質および軟質なポリマー特性の領域を提供することができる。ブロックコポリマーは、結晶領域および非晶質領域を提示することができ、水溶性領域および耐水性領域を生じさせることができる。異なる電子特性および親油特性のブロックによって、ポリマーに開放斥力特性を付与することができ、それにより緊密に適合した相互構造が最小限に抑えられる。グラフトポリマーまたはセグメント化ポリマーは、絡み合わせた構造とコンパクトな分子次元を有しており、相互構造を緊密に適合させることが可能となる。
追加的な有機ポリマーの実施形態は、有機ポリマーの親水性モノマーのオレフィンカルボン酸の置換基として、スルフェート、スルホネート、カルボキシレート、ホスフェート、ホスホネート、およびそれらの混合物からなる群から選択される1つ以上の官能基(複数可)を含む、1つ以上のモノマー単位(複数可)を含み得る。これらのモノマー単位を、他の親水性モノマーおよび上述の疎水性モノマーと組み合わせて、有機ポリマーの追加的な実施形態を形成し得る。官能基(複数可)は、好ましくは、スルフェート基、スルホネート基、カルボキシレート基、およびそれらの混合物からなる群から選択され得る。追加的に、このようなモノマー単位のアニオン性ポリマーを、上述の有機ポリマーの実施形態と組み合わせて、アニオン性ポリマーと有機ポリマーの混合物を形成し得る。
酸性親水性単位のこのような置換基のポリマー部分は、ポリスチレンスルホン酸塩、λ−カラギーナン塩、デキストラン硫酸塩、ポリアクリル酸塩、ポリ(メタクリル酸)塩、アルギン酸塩、カルボキシメチルセルロース塩、ポリスチレンスルホン酸/ポリスチレンコポリマー塩、それらのコポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択されるアニオン性ポリマーからモノマーを構成する。塩は、ナトリウム塩であり得る。
そのような置換酸性モノマーが選択され得るアニオン性ポリマー(複数可)の例としては、以下を含む実施形態が挙げられるが、これらに限定されない。
a)次式のポリスチレンスルホン酸(PSS)ナトリウム塩:
Figure 2021534078
(式中、nは、重合度を表す整数であり、nは、50〜20,000、代替的に150〜500の範囲である);
b)次式のポリスチレンスルホン酸(PSS)ナトリウム塩とポリ(4−スチレンスルホン酸−コマレイン酸)のコポリマー:
Figure 2021534078
(式中、nおよびmは、重合度を表す整数であり、n+mは、50〜20,000、代替的に150〜2500の範囲である);
c)λ−カラギーナン;
d)デキストラン硫酸ナトリウム塩;
e)次式のポリアクリル酸(PAA):
Figure 2021534078
(式中、nは、重合度を表す整数であり、nは、50〜20,000、代替的に150〜5000の範囲である);
f)アルギン酸ナトリウム塩;
g)次式のカルボキシメチルセルロースナトリウム塩:
Figure 2021534078
(式中、Rは、Hまたは(CHCOONaであり、nは、重合度を表す整数である);それらのコポリマーおよびそれらの混合物。
h)これらのポリマーおよびコポリマーの実施形態の例ならびに対応するモノマー単位は、有機ポリマーについて上述の疎水性モノマーおよび親水性モノマーと組み合わせたランダムコポリマーまたはブロックコポリマーであり得るが、ただし、これらのモノマー単位が、代替的に有機ポリマーの親水性モノマーのオレフィンカルボン酸を置換し得る場合は、この限りではない。
第2の成分、原位置結合材
原位置結合材の実施形態は、有機低分子、有機オリゴマー、有機ポリマー、シロキサン、ポリシロキサン、ポリオルガノシロキサン、またはポリシリコーンを含み得る。より具体的には、原位置結合材の実施形態は、第2の官能基が結合される、直鎖状および/もしくは分枝鎖状の有機コアまたはシリコーンコアを含み得る。有機コアは、飽和脂肪族化合物または芳香族化合物を含む有機低分子であり得る。また、有機コアは、有機オリゴマー化合物、または有機ポリマー化合物でもあり得、Cpdという記号で指定される。シリコーンコアは、シロキサン、ポリシロキサン、ポリオルガノシロキサン、またはポリシリコーンであり得、Sicpdという記号で指定される。有機コアとシリコーンコアの主鎖および/または分枝鎖は、少なくとも2つのペンダントもしくは末端、またはペンダントと末端の第2の官能基に結合される。第2の官能基は、主鎖および分枝鎖を含むコア全体に分布し得る。第2の官能基は、ポリマーの単一の場所に単数または複数で配置され得、いずれの配置においても、主鎖および分枝鎖の全体に分布し得る。
有機コアの実施形態は、炭素数2〜24の直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基、または炭素数5〜24の環状アルキル基であり得る飽和脂肪族化合物を含む低分子を含む。また、有機コアは、フェニル基、ナフチル基、ジフェニルメチル基、ピリジル基、キノリニル基、キナゾリニル基、またはアントラセニル基であり得る芳香族化合物も含む。また、有機コアは、第2の官能基を除くメチルエステル基またはエチルエステル基を含むポリ(メタ)アクリレート、第2の官能基を除くメチルエステル基またはエチルエステル基を含むポリクロトネート、ポリエーテル、ポリオール、ポリウレタン、ポリ尿素、二酸とジオールのポリエステル、またはヒドロキシ酸のポリエステル、C1−C6アルキル(メタ)アクリレート、スチレン、およびC6−C12オレフィンの1つ以上のモノマーのポリマーであり得る、ポリマー化合物Cpdも含む。ポリマー化合物Cpdは、約0.2kDa〜約10kDaの重量平均分子量を有する。
シリコーンコアの実施形態は、シロキサン、ポリシロキサン、ポリオルガノシロキサン、またはポリシリコーンを含むシリコーン化合物Sicpdを含む。Sicpdの実施形態は、シラン、ジシラン、トリシラン、もしくはテトラシラン、オリゴシラン、シロキサン、ジシロキサン、トリシロキサン、もしくはテトラシロキサン、ポリシロキサン、ポリオルガノシロキサン、ポリオルガノシリコーンであり得、オルガノ基は、存在する場合、C1〜C3アルキル基である。Sicpd化合物は、約0.2kDa〜約10kDaの重量平均分子量を有する。
コアの各実施形態は、式Iの構造の少なくとも2個の第2の官能基に結合される。
Figure 2021534078
式Iについては、
(i)指定数qが、0または1である。
(ii)Rが、C6−C10芳香族基、C1−C24アルキレニル残基、もしくはC1−C24オキシアルキレニル残基、または3〜9個の−O−Si(Me)−単位のジメチルシロキサニル鎖であり、Rの原子価結合が、直接コアに付加されるか、またはエーテル酸素を介してオルガノコアに付加されるか、あるいは
(iii)Rが、C1−C24アルキレニル残基、C1−C24オキシアルキレニル残基、またはC1−C24カルボニルアルケニル残基であり、Rの原子価結合が、直接またはエーテル酸素−O−を介して、シリコーンコアSicpdに付加される。
(iv)R’は、結合であるか、あるいは式IIIの直鎖状もしくは分枝鎖状のアルキル基またはアルカンオキシアルキル基またはアルカンアミノアルキル基であり、
式III
[−(C1−C6)−]または[−(C1−C6)−(CHOH)(C1−C6)−Y−(C1−C6)−]
式III
式中、C1−C6基は、炭素数1〜6の直鎖状または分枝鎖状のアルキル基であり、各C1−C6に関連付けられた指定数m、n、r、およびsは、基に対して可能な炭素の総数を示し、最大値は24であり、mは、ゼロまたは1〜4の整数であり、nは、ゼロまたは1〜4の整数であり、pは、ゼロまたは1であり、rは、ゼロまたは1〜4の整数であり、sは、ゼロまたは1〜4の整数であり、Yは、OまたはNである。指定数m、n、p、r、p、およびsがすべてゼロである場合、R’は、結合である。
(v)Xは、イソシアナート、チオイソシアナート、直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状エポキシアルキル、オレフィノイルオキシ、例えば(メタ)アクリルイルオキシ、クロトニルオキシ、無水マロン酸、ホルミル、アミノ、ヒドロキシル、メルカプト、フラニル、シクロペンタジエニル、またはアジドである。
式IのXが、モノジメチルシロキサン基、ジジメチルシロキサン基、トリジメチルシロキサン基、またはテトラジメチルシロキサン基であり得る、原位置結合材のさらなる実施形態が提供され、この基には、シラノール基(Si−OH)、またはアルコキシ基中に1〜6個の炭素を有するアルコキシシラン(Si−OR)、SiROAc基、Si−O−N=CHR基、またはSi−H基を含む反応性シラニル基が末端結合される。本実施形態の原位置結合材は、反応性シラニル基を有する式Iを2つ以上含有し得る。本実施形態は、Si−OH、Si−OR、Si−OAc、およびSi−O−N=CHRのシラニル反応性種を提示し、これらの反応性種は、有機ポリマーが第1の官能基として式IVのシロキサンモノマー残基を有する場合に、有機ポリマーの式IVの残基の対応する反応性シラニルの第1の官能基と組み合わされる。また、本実施形態は、Si−H反応性種も提示し、この反応性種は、有機ポリマーの対応するS−CH=CH種と組み合わされる。
原位置結合材のコアの化学的特性および物理的特性と連携する基Xは、ヒドロキシル、カルボキシル、アミン、メルカプト、ビニル、オレフィノイルオキシ、アジド、もしくはSi−OH/SiOR/SiOAc/SiONCHR/Siビニル、またはそれらの任意の適合性のある組み合わせを含む第1の官能基を有する有機ポリマーとの原位置結合性を提供する。これらの原位置結合可能性によって、原位置結合材は、有機ポリマーおよびその第1の官能基と、共有結合的に、イオン的に、静電的に、配位的に、および/またはエンタングルメント的に相互作用性であることが可能となる。
官能基の反応性対
多成分組成物は、同クラス内に配置された(自己反応性)、または第1および第2のポリマー上に配置された(相補的官能基を介した第1の物質と第2の物質の結合を促進する)、第1および第2の官能基を提示し、これらは反応性対を構成するように配置され得る。上記に考察したように、官能基のクラスのすべてのメンバーが、互いに適合性であるわけではない。例えば、同じ原位置結合材上にイソシアネートとアミンまたはヒドロキシルが存在すると、そのような原位置結合材の望ましくない自己反応が生じる。カルボキシル、アミン、ヒドロキシル、およびメルカプトなど、官能基クラスの他の異なるメンバーは互いに適合性である。第1の官能基のこれらのメンバーは、アミド基、エステル基、およびチオエステル基を形成する可能性を有するが、そのような変換を生じさせるために必要とされる活性化エネルギーは非常に高いため、典型的な、および慣習的な環境条件では反応できない。そのような環境では、触媒または活性化剤が慣習的となっている。これらの理由から、有機ポリマー内に第1の官能基の異なるメンバーを含むような選択、および原位置結合材内に第2の官能基の異なるメンバーを含むような選択は、通常の条件下で、異なるメンバーが望ましくない結合をする能力の要因となるか、またはそうした能力の欠落の要因となる。有機ポリマーおよび原位置結合材に対する、第1および第2の官能基の選択は、相補的反応性対の原則に従う。そうした対は以下である:
(i)イソシアナンテ(isocyanante)またはチオイソシアネートと、ヒドロキシル、アミンもしくはメルカプト、またはヒドロキシル、アミンおよびメルカプトの任意の組み合わせ;
(ii)触媒と併用した、カルボキシルと、ヒドロキシル、アミンもしくはメルカプト、またはヒドロキシル、アミンおよびメルカプトの任意の組み合わせ;
(iii)エポキシと、ヒドロキシル、アミンもしくはメルカプト、またはヒドロキシル、アミンおよびメルカプトの任意の組み合わせ;
(iv)シクロアルキルエポキシと、ヒドロキシル、アミンもしくはメルカプト、またはヒドロキシル、アミンおよびメルカプトの任意の組み合わせ;
(v)オレフィノイルオキシと、ヒドロキシル、アミンもしくはメルカプト、またはヒドロキシル、アミンおよびメルカプトの任意の組み合わせ;
(vi)無水メロン酸(melonic)と、ヒドロキシル、アミンもしくはメルカプト、またはヒドロキシル、アミンおよびメルカプトの任意の組み合わせ;
(vi)ホルミル(−CHO)と、アミンもしくはメルカプタン、またはアミンおよびメルカプトの任意の組み合わせ;
(vii)アジドとアルキニル;
(ix)ビニルと、メルカプトまたはアミンと、アミンおよびメルカプトの任意の組み合わせ;
(x)メルカプトとメルカプト;
(xi)Si−OH、Si−OR、Si−OAc、Si−O−N=CHRの任意の組み合わせ;
(xii)Si−HとSi−CH=CH
先行する段落の好ましい反応性対としては、イソシアネート/チオイソシアネートとそのカウンターパート、上記の項目(i);エポキシとそのカウンターパート、上記の項目(iiiおよびiv);オレフィノイルオキシとそのカウンターパート、上記の項目(v);ビニルとメルカプトとそのカウンターパート、上記の項目(ix);メルカプトとメルカプト、上記の項目(x);ならびにシラノールまたはアルコキシシランとそのカウンターパート、上記の項目(xi)が挙げられる。より好ましい反応性対としては、イソシアネート/チオイソシアネートの対、エポキシの対、メルカプトの対、およびシラノール/アルコキシシランの対が挙げられる。特により好ましい反応性対としては、イソシアネートの対、シラノール/アルコキシシランの対、およびエポキシの対が挙げられる。最も好ましい反応性対としては、イソシアネートの対が挙げられる。
原位置結合材の特に好ましい実施形態としては、ジイソシアネートおよびトリイソシアネート、ジエポキシドおよびトリエポキシド、ジオレフィノイルオキシおよびトリオレフィノイルオキシ基、例えばアクリルイルオキシ基およびクロトノキシ基、ならびにシラノール基およびアルコキシシラン基が挙げられる。例示的なジイソシアネートおよびトリイソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート部分およびヘキサメチレントリイソシアネート部分を有するポリウレイド主鎖またはポリウレタン主鎖上に形成される。追加的なイソシアネートの実施形態としては、例えばトルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ビスイソシアナートシクロヘキシルメタン、イソホロンジイソシアネートなどのモノマージイソシアネートが挙げられる。追加的なイソシアネートの実施形態としては、例えばトリメチロールプロパントリイソシアネート、ビウレットトリイソシアネート、イソシアヌレートトリイソシアネート、ウレトジオンヘキサメチレンジイソシアネート、ジイソシアネートモノマーのトリマー、などのポリイソシアネート、および例えば、イソシアネートが以下のブロッカー:フェノール、E−カプロラクタム、ブタノンオキシム、またはジメチルピラゾールのいずれかと反応するモノマージイソシアネートのいずれかなどのブロック化ポリイソシアネートが挙げられる。アルコールまたは第1級アミンが、ブロック化イソシアネートと組み合わされる場合、アルコールまたはアミンがブロッカーを置換して、それぞれウレタンまたは尿素を形成する。
代替的に、有機ポリマーが、ジエンの重合から生じる残留不飽和部位、芳香族環に結合したビニル置換基を有する芳香族オレフィン、または重合後の転換から生じるオレフィノイルオキシ基を含有する場合、第4の成分は、第2の成分の代わりになり得、かつ第4の成分は、有機ポリマーの分子の残留不飽和部位間の配位もしくは複合体形成を促進するように選択することができるか、または残留不飽和部位のフリーラジカル結合を促進するフリーラジカル開始剤として選択することもできる。本実施形態では、有機ポリマーは、原位置自己結合を行う能力を有する。
また、代替的に、有機ポリマーが、式IVのペンダント、もしくは末端、またはペンダントと末端の、シラノール基またはアルコキシシラン基を含有する場合、第4の成分は、第3の成分および第2の成分の代わりになり得る。第4の成分は、有機ポリマーのシラノール基とアルコキシシラン基の間の縮合を促進するように選択することができる。本実施形態では、第4の成分は、水または硬化触媒である。本実施形態では、有機ポリマーは、原位置自己結合を行う能力を有する。
第3の成分(塩基性化合物)
第3の成分の実施形態は、多成分組成物の第1の成分と第2の成分の実施形態を組み合わせて、これら成分を、有意な残留性を提示する処理素材上の着色コーティングへと一体的に融合(例えば、ブレンド、結合、1つのものとして合体)させてもよい。第3の成分の実質的な特徴の実施形態は、塩基性化合物である。塩基性化合物の実施形態は、有機もしくはシリコーンのコア中または鎖中に、またはコア上または鎖上にアミン基が組み込まれている。塩基性化合物は、好ましくは、約150Da〜約1MDaの重量平均分子量を有する。塩基性化合物がポリマーである場合には、好ましくは約400Da〜約500KDa、より好ましくは約400Da〜約250KDa、最も好ましくは約2KDa〜約100KDaである。
アミン基を有する有機コアとしての塩基性化合物の実施形態は、1つ以上のアミンポリマー(複数可)であり得る。アミンポリマー(複数可)は、ポリマー鎖当たり1つ以上のアミノ官能基(複数可)を含み得、アミン官能基(複数可)は、第1級、第2級、および/または第3級アミノ官能基、ならびにそれらの混合物からなる群から、好ましくは第2級および第3級アミノ官能基、ならびにそれらの混合物からなる群から選択される。
塩基性化合物の実施形態は、ポリエチレンイミン、ポリアリルアミンヒドロクロリド、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ポリビニルアミン、アミノ多糖、アミノシリコーン、それらのコポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択され得る。ポリマー(複数可)は、好ましくはポリエチレンイミン、アミノシリコーン、ポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド、それらのコポリマー、およびそれらの混合物からなる群から選択され得る。
塩基性化合物の追加的な実施形態としては、カルボン酸基、スルホン酸基、カルバミン酸基、およびメルカプタン基を有するポリマーが挙げられる。例示的な塩基性化合物としては、トリ−(メルカプトエチレニル)メタンなどのポリメルカプタン化合物、トリ−(スルホエチレニル)メタンなどのジ、トリおよびポリスルホネート化合物、アジピン酸、クエン酸およびポリアクリル酸などのジ、トリおよびポリカルボキシレート化合物、ならびにトリ−(メチルカルバモイルエチレニル)メタンなどのカルバメート化合物が挙げられる。
好ましい塩基性化合物は、アミン官能性を担持するものである。塩基性化合物のこれらの実施形態は、直鎖状もしくは分枝鎖状であり得、および/またはランダムコポリマーもしくはブロックコポリマーであり得る。
上述の塩基性化合物の実施形態などのアミンポリマー(複数可)としては、例示的な選択肢は、以下が挙げられる。
a)次式の直鎖状ポリエチレンイミン:
Figure 2021534078
(式中、nは、重合度を表す整数であり、nは、5〜25,000、代替的に11〜2,500の範囲である);
b)次式の第1級、第2級、および第3級アミン基からなる分枝鎖状ポリエチレンイミン:
Figure 2021534078
(式中、nは、重合度を表す整数であり、nは、2〜4,000、代替的に5〜500の範囲である);
c)次式のポリアリルアミンヒドロクロリド:
Figure 2021534078
(式中、nは、重合度を表す整数であり、nは、50〜20,000、代替的に5〜1250の範囲である);
d)次式のポリジアリルジメチルアンモニウムクロリド:
Figure 2021534078
(式中、nは、重合度を表す整数であり、nは、10〜20,000、代替的に150〜4,000の範囲である);
それらのコポリマー、およびそれらの混合物。
塩基性化合物、例えばアミノポリマー(複数可)のこれらの実施形態は、完全にプロトン化された場合、モノマー単位当たり少なくとも0.3、好ましくは少なくとも0.6、より好ましくは少なくとも0.8、さらにより好ましくは少なくとも1.0の正電荷の電荷密度を有し得る。
塩基性化合物の実施形態はまた、アミノシリコーン化合物であり得る。アミノシリコーンポリマー塩基性化合物の実施形態は、シリコーンポリマー中にアミン官能基が組み込まれている、任意のシリコーンポリマー鎖を含み得る。アミノシリコーン化合物はまた、アミノシロキサン化合物またはオリゴマー、およびアミノシラン化合物であり得る。
好ましいシリコーンポリマーは、アミン官能基を有するもの(以下、アミノシリコーンポリマー)である。少なくとも1つのペンダント有機アミン基を有するシロキサンモノマー単位(以下、SiA部分)と、アルキル(C1−C6)からなる基から選択される置換基に結合したケイ素を有するシロキサンモノマー単位(以下、SiC部分)とのモル比は、約1:1000〜1:10(SiA単位対SiC単位の比)、好ましくは1:1000〜1:25、より好ましくは1:600〜1:50、最も好ましくは1:400〜1:75または1:300〜1:200の範囲である。SiA部分は、2つ以上のアミン基を含有し得、その場合、単に1つのSiA部分として計数される。SiC部分は、第1級、第2級、第3級、または第4級アミン基が存在しない限り、任意の数の他のペンダント基を含有し得る。アミノシリコーンポリマーは、約10kDa〜約150kDa、好ましくは約18kDa〜約130kDa、より好ましくは約22kDa〜約120kDaの範囲の重量平均分子量を有し得る。
アミノシリコーンポリマーのアミン官能基は、第1級、第2級、第3級アミン基、もしくは第4級アンモニウム基、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。第2級、第3級、または第4級アミン基は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、もしくはヘキシル、またはそれらの任意の組み合わせなどの1〜6個の炭素のアルキル基で置換され得る。アミン官能基は、アミン基が有機基の末端を終結する、有機ペンダント基であり得る。ペンダント有機アミン基は、有機基とシロキサンモノマー単位との間の炭素−ケイ素結合−O−Si(R’)−O−(式中、各R’は、独立して、ペンダント有機アミン基および1〜6個の炭素のアルキル基から選択され、少なくとも1つのR’基は、ペンダント有機アミン基である)を介してシリコーン主鎖に結合される。有機アミン基は、1〜16個の炭素の直鎖状アルキル基、または3〜16個の炭素の分枝鎖状もしくは環状アルキル基であり得る。アルキル基は、−NH−、−O−、−S−、−CONH−または−NHCO−、−SONH−または−NHSO−のような基を含む鎖中に、1つ以上のヘテロ原子および/またはヘテロ基を含有し得る。典型的なペンダントアミン基としては、以下の配置などが挙げられる。
−(CH−NH−(CHNH、−CH−CH(CH)−CH−NH−(CHNH
−(CH−CONH−(CHNH、 −(CH−NHCO−(CHNH、および
単一アミン基、例えば、 −(CH−NH(式中、nは、2〜6、好ましくは3もしくは4である)、またはそれらの分枝鎖状バージョン、例えば、−CH−CH−CH−NH、−CH−CH(CH)−CH−NH
アミン基(複数可)は、シリコーン鎖に沿った、またはシリコーン鎖中の、均一もしくはランダムな位置でシリコーン鎖に懸垂し得る。また、アミン官能基は、シリコーン鎖の末端で終結し得るが、末端アミン基を有するアミノシリコーンポリマーは、好ましくは、シリコーン鎖に沿ってペンダントアミン基も有する。アミノシリコーンポリマーが末端アミン基のみを含有する場合、その重量平均分子量は、好ましくは、そのSiA:SiC比が前述の値に適合するように低い。
アミノシリコーンポリマーのシリコーン鎖は、直鎖状、分枝鎖状、または架橋であり得る。SiAおよびSiC部分に加えて、アミノシリコーンはまた、式A、B、C、およびDのMDTQ基のうちの任意の1つ以上も含み得、式中、Rは、メチル基である。
A)−O(R)Si−O−(Dシロキサン単位として既知)
B)−O(R)SI(−O−)または−O−Si(−O−)−O−(それぞれTシロキサン単位およびQセスキケイ酸単位として既知)
C)(R)SI−O−(Mシロキサン単位として既知)。
塩基性化合物のアミノシリコーンポリマー成分の本実施形態では、A)、B)、C)、およびD)基は、上記に定義されているSiC部分を一体的に構成している。A)基は、直鎖状シリコーン鎖結合を提供し、B)基は、分枝鎖状または架橋シリコーン鎖結合を提供し、C基およびD基は、シリコーン鎖末端を提供する。SiA部分およびSiC部分のA)、B)、C)およびD)基の分布は、上記の所定の順序またはランダムな配置、ならびにSiAとSiCの比率、ならびに重量平均分子量の範囲に従う。
第4の成分
第4の成分は、相補的反応性対および自己反応性官能基の原位置共有結合反応を触媒する薬剤である。また、薬剤は、原位置反応の活性化エネルギーを克服するための化学増強剤、酵素、配位複合体、または官能基相互作用を促進するための複合体形成剤であり得る。ルイス酸、エステルおよびアミド形成のための酵素、カルボジイミド、フリーデルクラフト触媒、ルイス塩基、混合無水物、脱離基ドナー、および類似の化学実体が、このような薬剤の例である。第4の成分は任意であり、典型的には、相補的反応性対または自己反応性官能基が、通常の環境条件下では共有結合的に反応しない場合に添加される。シラノール/アルコキシシランの縮合では、典型的な活性化剤は、水である。
成分の関係および選好
多成分組成物の第1、第2、および第3の成分の組み合わせの比率を示す実施形態は、これら成分の各々の官能基の数に関連する。一実施形態では、有機ポリマーは、1分子当たり少なくとも2個または3個の第1の官能基を有し、原位置結合材は、1分子当たり少なくとも2個または3個の第2の官能基を有し、塩基性化合物は、1分子当たり少なくとも2個または3個の第3の官能基を有する。別の実施形態では、有機ポリマーは、1分子当たり少なくとも3個または4個の第1の官能基を有し、原位置結合材は、1分子当たり少なくとも3個または4個の第2の官能基を有し、塩基性化合物は、1分子当たり少なくとも3個または4個の第3の官能基を有する。さらに別の実施形態では、有機ポリマーは、1分子当たり少なくとも2個または3個の官能基を有し、原位置結合材は、1分子当たり少なくとも3〜5個の官能基を有し、塩基性化合物は、1分子当たり少なくとも2個の官能基を有し、それによって、有機ポリマーと塩基性化合物の官能基の総数に対して、1分子当たりの原位置結合材の官能基は若干過剰となる。
有機ポリマーの好ましい実施形態は、上述の好ましい関係に従う。有機ポリマーの特に好ましい実施形態としては、(メタ)アクリル酸およびヒドロキシエチルまたはヒドロキシプロピル(メタ)アクリレートなどの親水性モノマー、メチルもしくはエチル(メタ)アクリレートなどの疎水性モノマー、およびスチレンなどの非オレフィンモノマー、または検出可能なもしくは中程度の量のオレフィンを含む、有機ポリマーが挙げられる。有機ポリマーの追加的な特に好ましい実施形態としては、クロトン酸、ヒドロキシエチルクロトネートまたはヒドロキシプロピルクロトネートとしての親水性モノマー、メチルもしくはエチルクロトネートとしての疎水性モノマー、およびスチレンなどの非オレフィンモノマー、または検出可能な量もしくは中程度の量のオレフィンを含む、有機ポリマーが挙げられる。
多成分組成物の第1、第2、および第3の成分の組み合わせの好ましい実施形態としては、好ましい有機ポリマーの実施形態、好ましい原位置結合材の実施形態、および好ましい塩基性化合物の実施形態の組み合わせが挙げられる。好ましい有機ポリマーは、前述の段落の好ましい有機ポリマーのいずれかを含む。追加的な好ましい有機ポリマーとしては、アルキル基が1〜3個の炭素であるアルキル(メタ)アクリレートもしくはアルキルクロトネート、またはそれらの組み合わせ;アルキル基が1〜3個の炭素であるヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートもしくはヒドロキシアルキルクロトネート、またはそれらの組み合わせ;(メタ)アクリル酸もしくはクロトン酸、またはそれらの任意の組み合わせ;および任意にスチレンの、モノマー単位で構成されたものが挙げられる。好ましい原位置結合材は、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、または二量体もしくは三量体のヘキサメチレンジイソシアネート、三量体のイソホロンジイソシアネート、またはビウレットトリイソシアネートを含む。塩基性化合物の好ましい実施形態は、ポリエチレンイミンである。
第1、第2、および第3の成分の特に好ましい実施形態は、アルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、および(メタ)アクリル酸のモノマー単位を含む有機ポリマーが組み込まれており、ヒドロキシル含有量は、1重量%〜約20重量%、好ましくは2重量%〜約5重量%の範囲であり、典型的な重量パーセントは、約3.3重量%である。酸価は、7〜90であり得、典型的な酸価は約100未満とされる。また、特に好ましい実施形態は、ヘキサメチレンジイソシアネートで形成されたジイソシアネートオリゴマーまたはトリイソシアネートオリゴマーを含む原位置結合材、およびポリエチレンイミンの塩基性化合物も組み込まれている。
多成分組成物のさらに別の特に好ましい実施形態としては、第1、第2、および第3の成分の組み合わせが挙げられる。有機ポリマーは、C1−C12アルキル(メタ)アクリレート、C2−C12ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、またはC2−C12アミノアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸、および任意にスチレンから選択されるモノマー単位を含む。原位置結合材は、以下の化合物:2つ以上のエポキシドを含有するアルキルコアもしくはポリマー化合物Cpd、2つ以上のアクリルオキシビニル基を含有するアルキルコアもしくはポリマー化合物Cpd、2つ以上のアミノ基を含有するアルキルコアもしくはポリマー化合物Cpd、または2つ以上のイソシアネート基を含有するアルキルコアもしくはポリマー化合物Cpd、のうちのいずれか1つから選択される。第3の成分は、ポリエチレンイミンまたはアミノシリコーンを含む。
前述のアクリレートの組み合わせの原位置結合材に関する追加的な選好としては、例えばビス(4−イソシアナートシクロヘキシル)メタンもしくはイソホロンジイソシアネートもしくはヘキサメチレンジイソシアネート、前述のジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット、またはトリヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートのうちの1つと結合されたトリメチロールプロパンなどの原位置結合材が挙げられる。
前述のアクリレートの組み合わせの原位置結合材に関する別の選好としては、アルキル(メタ)アクリレートのアクリルオキシビニルポリマー、およびペンダント基である(メタ)アクリレート基を有する(メタ)アクリレートのヒドロキシビニルエステルである、ポリマー化合物Cpdとして指定される原位置結合材が挙げられる。
多成分組成物の第1、第2、および第3の成分の組み合わせの特に最も好ましい実施形態としては、エチル(メタ)アクリレート、C2−C6ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、および有機ポリマーの重量に対して約0.1〜約5重量%の(メタ)アクリル酸のコポリマーとしての有機ポリマー;ビス(4−イソシアナートシクロヘキシル)メタンもしくはイソホロンジイソシアネートもしくはヘキサメチレンジイソシアネート、前述のジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット、またはトリヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートのうちの1つと結合されたトリメチロールプロパンなどの原位置結合材、およびポリエチレンイミンなどの塩基性化合物が挙げられ、第4の成分は、ウレタン基および/または尿素基へのイソシアネートの転換に対する触媒である薬剤である。
多成分組成物の別の好ましい実施形態は、第1の成分が自己結合性であるような第2の成分を除外する。有機ポリマーのこの自己結合性成分は、疎水性モノマーと親水性モノマーの反復単位である。疎水性モノマーは、スチレン、ならびにブタジエンおよびイソプレンのうちの1つ以上から選択される。親水性オレフィンモノマーは、オレフィンカルボン酸と炭素数2〜24のアルキルジオールのヒドロキシルエステル、C3−C5オレフィンカルボン酸もしくはC4〜C6オレフィンジカルボン酸のヒドロキシルエステル、またはそれらの組み合わせから選択される。第4の成分が存在し、これは無機複合体形成剤、または触媒、またはフリーラジカル開始剤である。無機複合体形成剤は、好ましくは炭酸亜鉛または炭酸ジルコニウムであり、有機ポリマーの残留オレフィン基と配位的に複合体形成する。
自己結合性有機ポリマーを含有する前述の多成分組成物の第3の成分は、アミノポリマー、好ましくはポリエチレンイミンである。
多成分組成物の特に好ましい実施形態としては、スチレン、ブタジエン、およびイタコン酸の自己結合性有機ポリマーが挙げられ、それによりコポリマーは、残留不飽和物を有する。第2の成分は、存在しない。第3の成分は、ポリエチレンイミンを含む。第4の成分は、フリーラジカル開始剤を含み、第2の成分は、任意にポリマーと組み合わされた無機配位架橋剤またはメルカプト架橋剤を含む。第1の成分と第3の成分は、別個に維持されるか、または組み合わされてもよく、第4の成分は、第1の成分と第3の成分とは別個に維持される。
多成分組成物の高度に好ましい実施形態は、有機ポリマー、原位置結合材、塩基性化合物、ならびに第1、第2、および第3の官能基の間の相対的な関係について詳述する。これらの第1、第2、および第3の成分は、媒体を含み、第1および第2の成分のいずれか、または両方が、顔料微粒子を含む。
この高度に好ましい実施形態の有機ポリマーは、疎水性モノマーと親水性モノマーの組み合わせの有機ポリマーを含む。疎水性モノマーは、C1−C24アルキルの直鎖状もしくは分枝鎖状(メタ)アクリレートモノマー、またはC1−C24アルキルの直鎖状もしくは分枝鎖状クロトン酸モノマー、またはそれらの組み合わせ、および任意にスチレンを含む。スチレンは、存在しない場合もあれば、あるいは、有機コポリマーの総重量に対して中程度の量まで、例えば、最大20重量%まで、または最大50重量%まで、存在する場合もある。親水性モノマーは、(メタ)アクリル酸もしくはクロトン酸、またはそれらの組み合わせから選択されるオレフィン酸と、ヒドロキシメチルもしくはヒドロキシエチル(メタ)アクリレートもしくはクロトネート、またはそれらの任意の組み合わせから選択されるヒドロキシアルキルオレフィンエステルとを含む。この有機ポリマーの好ましい配置は、エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、および(メタ)アクリル酸、ならびに任意にスチレンを含み、スチレンは、存在しない場合もあれば、あるいは存在する場合には、有機コポリマーの総重量に対してゼロから最大30重量%までの重量パーセントで存在する場合もある。有機ポリマーのWMWは、約2KDa〜約25KDaの範囲であり得る。有機ポリマーの酸価は、約7〜約90の範囲である。有機コポリマーのヒドロキシアルキルオレフィンエステル部分は、有機コポリマーの総重量に対して、約1〜5重量%、好ましくは約3〜4重量%の範囲である。
高度に好ましい実施形態の原位置結合材は、ビス(4−イソシアナートシクロヘキシル)メタンもしくはイソホロンジイソシアネートもしくはヘキサメチレンジイソシアネート、前述のジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのビウレット、またはトリヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレートのうちの1つと結合されたトリメチロールプロパンを含む。遊離イソシアネート基とヒドロキシル基のモル比は、約0.5:2〜25:1、好ましくは約1:1〜約15:1の範囲内である。
この高度に好ましい実施形態の塩基性化合物は、塩基性化合物と媒体の組み合わせの総重量に対して、水性媒体中、0.1〜5%の濃度のポリエチレンイミンである。第3の成分は、第1および第2の成分の適用前に前処理として処理素材に適用されるよう配置される。
この高度に好ましい実施形態の有機ポリマーのための媒体は、水である。原位置結合材は、純粋であり、使用直前に第1の成分と組み合わされる。有機ポリマーと原位置結合材の重量パーセントは、媒体および顔料を含む、組み合わされた第1および第2の成分の1〜10重量%である。
多成分組成物の別の高度に好ましい実施形態は、自己結合性有機ポリマー、塩基性化合物、ならびに第1の官能基と第3の官能基との間の相対的な関係について詳述する。本実施形態では、有機ポリマーが自己結合性であるため、第2の成分は存在しない。第1および第3の成分は、媒体を含み、第1の成分は、顔料微粒子を含む。
この第2の高度に好ましい実施形態では、有機ポリマーは、疎水性モノマーと親水性モノマーの反復単位を含む。疎水性モノマーは、式HC=CHRを有する非極性のオレフィンモノマーから選択され、式中、Rは、水素、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、フェニル、ヒドロキシフェニル、ニトリル、または−CR=CHRから選択され、式中、Rは、水素、メチル、エチル、またはフェニルであり、式中、Rは、水素またはメチルであるか、またはそれらの任意の組み合わせである。親水性オレフィンモノマーは、オレフィンカルボン酸を含み、このオレフィンカルボン酸は、炭素数3〜12の炭素のアルケン二酸、または炭素数3〜12のアルケン酸を含む。この有機ポリマーの好ましい配置は、スチレン、ブタジエン、およびイタコン酸、または(メタ)アクリル酸のポリマーを含む。この好ましい配置の重量パーセントはそれぞれ、約5〜50重量%のスチレン、約50〜95重量%のブタジエン、および約0〜5重量%のイタコン酸または(メタ)アクリル酸である。
有機ポリマーおよび顔料微粒子は、媒体と混合され、有機ポリマーおよび顔料は、第1の成分の総重量に対して、約1重量%〜約40重量%の固形分を構成する。
この第2の高度に好ましい実施形態の第4の成分は、第1の成分のコポリマー分子間の共有結合、イオン結合、静電結合、または配位結合を生じさせるための触媒、配位剤、またはフリーラジカル開始剤を含む。第4の成分は、好ましくはアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属または遷移金属から選択されるカチオンの炭酸塩であり、例えば炭酸塩は、ジルコニウムまたは亜鉛のカチオンである。代替的に、第4の成分は、好ましくは、トリメルカプトもしくはテトラメルカプト、またはトリメルカプトもしくはテトラメルカプト、およびフリーラジカル開始剤である。代替的に、第4の成分はまた、フリーラジカル開始剤化合物、過酸化物、アゾ化合物、または光開始剤であり得る。
この第2の高度に好ましい実施形態の第3の成分は、塩基性化合物と媒体の組み合わせの総重量に対して、水性媒体中、0.1〜5%の濃度のポリエチレンイミンを含む。第3の成分は、第1および第2の成分の適用前に前処理として処理素材に適用されるよう配置される。
この第2の高度に好ましい実施形態に対する好ましいパラメーターは、有機ポリマーの酸価がゼロ(酸を含まない)〜約100である、有機ポリマーを含む。約−60℃〜約90℃の有機ポリマーのガラス遷移温度。第4の成分がトリメルカプタンもしくはテトラメルカプタンまたは金属炭酸塩である場合、有機ポリマーの重量平均分子量は、約2KDa〜約10MDaの範囲であり、第4の成分の重量パーセントは、ポリマーの重量の5〜40%である。フリーラジカル開始剤または光開始剤の重量パーセントは、総組成物の0.1〜3重量%である。また、有機ポリマーは、任意に(少なくとも部分的に)、アンモニアおよび有機アミンから選択される揮発性のアミン化合物で中和され得る。
粘度、組成物濃度
組成物の粘度は、原位置結合コーティングが形成されている間、顔料微粒子を含む組成物を処理素材上の所定の位置に保持するように機能する。粘度は、組成物の自由並進流動を実質的に回避する。自由並進流動によって、組成物が毛髪束の表面から急速に流れ出て、滴り落ちる。しかし粘度がそれほど高くないと、自己平準化は発生せず、処理素材は実質的には均一にコーティングされない。本組成物の適切な粘度は、有機ポリマー、原位置結合材、塩基性化合物、それらの濃度、顔料微粒子、ならびに必要に応じて、任意の粘度制御剤、任意の懸濁剤、および任意の増粘剤の相互作用の結果である。本組成物の粘性は、概ね、約0.001〜約2000Pa s−1の範囲であり得る。粘度測定は、例えば、TA Instrumentsが製造したAR2000タイプ、または同等の機器を使用して、制御された応力レオメーター上で実施される。6cmの平坦なアクリルクロスハッチ平行プレートジオメトリ(TAアイテム518600.901)、およびステンレス鋼クロスハッチベースプレート(TAアイテム570011.001)を使用する。レオメーターは、標準的な製造業社の手順に従い、流動測定用に調製されている。平行プレートジオメトリのギャップは、1000ミクロンに設定されている。流動手順は、以下の条件:25℃で2分間にわたる連続的な応力ランプ0.1〜300Pa、線形モードで250測定点を含む、を用いて、レオメーターにプログラムされる。製品を、標準的な手順に従ってジオメトリに装填し、混合物の調製の5分後に測定を開始する。10秒−1の剪断速度での剪断応力値を、剪断応力対剪断速度曲線から得て、対応する粘度を、得られた剪断応力を10で除すことにより計算する。
組成物中の有機ポリマーの濃度は、組成物の総重量に対して、約2重量%〜約30重量%、好ましくは約4重量%〜約25重量%、より好ましくは約6重量%〜約20重量%、最も好ましくは約8重量%〜約15重量%の範囲であり得る。具体的な濃度としては、組成物の総重量に対して、例えば、約2重量%、約4重量%、約6重量%、約8重量%、約10重量%、約12重量%、約14重量%、約16重量%、約18重量%、約20重量%、約22重量%、約24重量%、約26重量%、約28重量%、または約30重量%が挙げられる。有機ポリマーおよび原位置結合材の実施形態に対する濃度測定は、得られる粘度、媒体中の有機ポリマーの飽和点に部分的に依存する。上記に考察したように、粘度は、組成物が毛髪束の表面から流れ出ないように、かつ平準化および流動してそれらの表面を実質的にコーティングするように管理される。有機ポリマーの濃度管理による部分的な適正粘度の開発は、慣例的な方法、例えば、異なる濃度のポリマーのいくつかの試料を組成物中に配合すること、それらの試料を毛髪房上にコーティングすること、ならびに毛髪束上の組成物の流動、拡散、平準化を観察することによって、実験的に決定することができる。本製品は、本明細書に後述されるカラーリング手順を使用して、毛髪房などの処理素材に適用することができる。毛髪束の頂部は一体的に接着されており、毛髪が垂直に下向きに揃うように一束にして留められている。5分の滞留時間の後、該当する場合、製品が毛髪房からどの程度滴り落ちたかを観察する。いくつかの試料から得られた結果を、流動時間および平準化時間に対してプロットして、組成物中の有機ポリマーの適切な濃度または濃度範囲を算定することができる。組成物中の有機ポリマーおよび原位置結合材の組み合わせの好ましい濃度は、組成物の総重量に対して、約1重量%〜約60重量%、より好ましくは約2重量%〜約40重量%、および最も好ましくは約3重量%〜約30重量%の範囲である。
第1、第2、および第3の官能基の間の原位置結合の程度は、比率、存在量および濃度を操作することによって、ならびに上述したような物理的手段によって制御され得、それにより本明細書に記載されているようなコーティングの機械的特性および化学的特性が保存される。毛髪に関連して、これらの特性には、毛髪束に付着する能力、毛髪の可撓性およびサラサラな特徴を維持する能力、残留性、べたつきの回避、および絡まりの回避を提供する能力が含まれる。
有機ポリマーおよび原位置結合材および塩基性化合物のガラス遷移温度は、部分的に、処理素材表面上のコーティングの可撓性、強度、硬度、および類似の品質に寄与する。これらの実施形態のガラス遷移温度は、摂氏約−125℃〜約90℃の範囲であり得る。このガラス遷移温度またはTによって、硬質のガラス状素材から軟質のゴム素材へのポリマーの固体−固体遷移が決定される。ポリマーのTが高温すぎる場合、処理素材上のコーティングが硬くなり、可撓性が失われる。これは、望ましくない結果である。コーティングは、軟性、可撓性、ならびに触覚的および視覚的に知覚不可能であるべきであるが、なおかつ、手で軽擦したりブラシでブラッシングしたりした場合に、ケラチン繊維から、および特にヒトの毛髪から剥離、破壊、あるいは放出されないべきである。ポリマーのTgは、ASTM D7426−08(2008)を使用して測定することができる。
本発明による多成分組成物の有機ポリマー、原位置結合材、および塩基性化合物の例としては、以下が挙げられる。
エポキシドのポリマー、オレフィンアルコールのポリマー、ペンダントヒドロキシルを担持するポリアクリレートおよびクロトネート、アクリルポリオール、ヒドロキシル官能基を伴うポリエステル−ポリアクリレートをベースとするポリオールとしては、ACR Coatings社製のAprez Acropol 120;Add & Poly Resin Industrial社製のU−2815、D−11、D−217、U−1906AD−5、U−1907S、U−1908R、U−1933R、U−2814−70、U−3100、U−845、U−5200、U−1922、U−2101N、U−2103、U−2108、U−2811S;Aekyung Chemical社製のAA−857、AA−911、AA−914、AA−952V、AA−985−70、A−800−50、AA−961−60、AA−988−60、Acrydic 52−666、AA−964−60、AA−966−60、AA−971−70、Acrydic BU−955、Aklate AA−950−50、11−408、AA−960−60、AA−962−65、AA−976−70、Acrydic GU−1023、Aklate AA−951−50、Aklate AA−952−50、Aklate AA−968−60、D−400−70;Akross Synthetics社製のAkrosyn−301、Akrosyn−302;Allnex社製のSetalux 1196 XX−60、Setalux 1151 XX−51、Setalux 1193 SS−51、Setaqua 6510、Setaqua 6511、Setaqua 6513、Setaqua 6514、Setaqua 6520、Setalux 1184 SS−51、Setalux 1186 SS−60、Setalux 1190 XX−60、Setalux 1903 BA−75、Setalux 1906 BA−75、Setalux 1907 BA−75、Setalux 1908 BA−75、Setalux 1909 BA−75、Setalux 1910 BA−75、Setaqua 6515、Setaqua 6516、Macrynal SM 1009/50BAC、Macrynal SM 2703/80BACX、Macrynal SM 2711/70BAC、Macrynal SM 2727/70X、Macrynal SM 2806/75BAC、Macrynal SM 2855/70BAC、Macrynal SM 2892/65XBAC、Macrynal SM 2930/70BAC、Macrynal SM 510n/65BACX、Macrynal SM 6817w/44WA、Macrynal SM 6826w/43WA、Macrynal VSM 1509/60LG、Macrynal VSM 2155/60EPAC、Macrynal VSM 2702/58XSNA、Setalux 1152 SS−51、Setalux 1152 SS−60、Setalux 1159 SS−55、Setalux 1164 XS−65、Setalux 1179 BA−57、Setalux 1182 SS−55、Setalux 1186 VV−70、Setalux 1187 XX−60、Setalux 1189 SS−60、Setalux 1190 SS−61、Setalux 1192 SS−60、Setalux 1194 SS−51、Setalux 1196 VV−60YA、Setalux 1198 SS−70、Setalux 1199 XS−60、Setalux 1200 XX−55、Setalux 1202 SS−70、Setalux 1204 XS−60、Setalux 1211 BA−65、Setalux 1215 BA−68、Setalux 1251 XX−60、Setalux 1252 SS−65、Setalux 1255 SS−70、Setalux 1263 SS−51、Setalux 1265 XS−60、Setalux 1270 SS−70、Setalux 1271 XS−60、Setalux 1272 SS−70、Setalux 1276 SS−60、Setalux 1385 BX−51、Setalux 17−1015、Setalux 17−1162、Setalux 17−1190、Setalux 17−1196、Setalux 17−1198、Setalux 17−1211、Setalux 17−1215、Setalux 17−1421、Setalux 17−1447、Setalux 17−1608、Setalux 17−1609、Setalux 17−1722、Setalux 17−1745、Setalux 17−1746、Setalux 17−2319、Setalux 1753 SS−70、Setalux 1767 VV−65、Setalux 1769 VV−65、Setalux 1774 SS−70、Setalux 1901 SS−75、Setalux 1905 BA−74、Setalux 1915 BA−75、Setalux 1916 BA−75、Setalux 1917 BA−80、Setalux 1919 BA−74、Setalux 1921 BA−78、Setalux 27−1026、Setalux 27−1316、Setalux 27−1550、Setalux 27−1551、Setalux 27−1597、Setalux 27−1460、Setalux 27−1461、Setalux 57−2500、Setalux 91780 VS−60、Setalux D A 1060 BA、Setalux D A 160 X、Setalux D A 163 X、Setalux D A 170 BA、Setalux D A 265 BA、Setalux D A 365 BA/X、Setalux D A 450 BA、Setalux D A 450 BA/X、Setalux D A 565 X、Setalux D A 575 X、Setalux D A 665 BA、Setalux D A 665 BA/X、Setalux D A 760 BA/X、Setalux D A 960 SN、Setalux D A HS 1170 BA、Setalux D A HS 1375 BA、Setalux D A XP 2285、Setalux D A XP 2588、Setalux HS 1272 BA、Setalux XFS 1027、Setalux 6515、Setalux 6516、Setalux 6522;BASF社製のJoncryl 507、Joncryl 902、Joncryl 903、Joncryl 948、Joncryl 920、Joncryl 934、Joncryl 945、Joncryl 504、Joncryl 963、Joncryl 551、Joncryl 588、Joncryl 906、Joncryl 906−AC、Joncryl 909、Joncryl 910、Joncryl 911、Joncryl 915、Joncryl 918、Joncryl 922、Joncryl 924、Joncryl 942、Joncryl 500、Joncryl 508、Joncryl 510、Joncryl 550、Joncryl 581、Joncryl 582、Joncryl 587、Joncryl 587−AC、Joncryl 804、Joncryl 901、Joncryl 935、Joncryl 960、Joncryl RPD 950−AC/P、Joncryl RPD 950−B、Joncryl RPD 980−B;C&E社製のResilac 167、Resilac 162;Covestro社製のBayhydrol A 2139/2、Bayhydrol A 145、Bayhydrol A 2290、Bayhydrol A 2845 XP、Bayhydrol A 2846 XP;D.S.V.Chemical社製のDisvacryl−1015、Disvacryl−1016、Disvacryl−1018、Disvacryl−1019、Disvacryl−1051、Disvacryl−1012、Disvacryl−1013、Disvacryl−1014;Daily Polymer社製のDailic AC−5120、Dailic AC−5030、Dailic AC−5060、Dailic AC−5101、Dailic AC−5102、Dailic AC−5180、Dailic AC−5500、Dailic AC−5066、Dailic AC−5076、Dailic AC−5085、Dailic AC−5100、Dailic AC−5240、Dailic AC−5285、Dailic AC−5068、Dailic AC−5080、Dailic AC−5285S;Dongsheng Chemical社製のESB−1215、ESB−1267、ESB−1270、ESB−1271、ESB−1241;Dow社製のParaloid AU−608 TBZ Acrylic Polyol、Paraloid AU−830、Paraloid AU−751、Paraloid AU−1033、Paraloid AU−1166、Paraloid AU−608B、Paraloid AU−1453 high−Solids Polyol、Paraloid AU−608S、Paraloid AU−608X、Paraloid AU−685、Paraloid AU−750、Paraloid AU−946;DSM−AGI社製のAgisyn 670S1−A80、Agisyn 670TH−A80;Eagle Chemicals社製のAC−Eagle OH60−20X55、AC−Eagle OH66−20BA50、AC−Eagle OH100−25BA70、AC−Eagle OH33−45XBA50、AC−Eagle OH66−28X60、AC−Eagle OH90−30X60、AC−Eagle OH92−140X60;Hitech Industries社製のAC−70601XL、AC−70602SN、AC−70603SN、AC−70604 XL/BA、AC−70604 XL/CA、AC−70605SN、AC−70605XL、AC−70606 XL/BA、AC−70608XL、AC−70609XL、AC−74501XL、AC−74603XSB、HS−70701 XL/SN、HS−70704 XL/CA、HS−74651 XL/BA、HS−74707 BA;Keeneyes Industrial社製のAcrylic Polyol、PR 407、PR 411;Knights Bridge Chemicals社製のCryol 911 60%、Cryol 912 60%、Cryol 913 63%、Cryol 940 65%、Cryol 941 50%;Lawter社製のReactol 175;Polychem Resins社製のPolypol 613、Polypol 676、Polypol 693、Polypol 611、Polypol 610、Polypol 615、Polypol 663、Polypol 653;Reichhold社製のArolon 5900、Arolon 6473;Sun Chemical社製のBurnock AC 2530、WPU−349などの例が挙げられる。
有機ポリマーとして有用なカチオン性アクリレートポリマーとしては、例えば、Gellner Industrial社製のOttopol KX−10、Ottopol KX−99、Ottopol KX−101;Specialty Polymers社製のRayCat(登録商標)65124;Kyoeisha Chemical社製のFlOWLEN DOPA−15B、FlOWLEN DOPA−15 BHFS、FlOWLEN DOPA−17 HF、FlOWLEN DOPA−22、FlOWLEN DOPA−35;Croda社製のMyCroFence AM 215;Worlee社のWorleeCryl(登録商標)8721が挙げられる。
ポリチオール(ポリメルカプタン)としては、例えば、Arkema社製のDMDO(1,8−ジメルカプト−3,6−ジオキサオクタン)、Toray Fine Chemicals Co社製のPOLYTHIOL QE−340Mが挙げられる。
有機ポリマーおよび前駆体有機ポリマーとして有用なアクリレートポリマーであって、例えばヒドロキシル、アミン、メルカプト、および/またはカルボキシルなどの少なくとも2つの第1の官能基を付加することができるアクリレートポリマーとしては、以下が挙げられる。
アクリレート/ベヘネス−25メタクリレートコポリマー
アクリレート/ベヘネス−25メタクリレート/ステアレス−30メタクリレートコポリマー
アクリレート/C5−8アルキルアクリレートコポリマー
アクリレート/C10−30アルキルメタクリレートコポリマー
アクリレート/C12−22アルキルメタクリレートコポリマー
アクリレート/セテス−20メタクリレートコポリマー
アクリレート/C26−28オレフィンコポリマー
アクリレート/エチルヘキシルアクリレートコポリマー
アクリレート/ヒドロキシエチルアクリレート/ラウリルアクリレートコポリマー
アクリレート/ヒドロキシエチルアクリレート/メトキシエチルアクリレートコポリマー
アクリレート/ラウレス−25メタクリレートコポリマー
アクリレート/ラウリルメタクリレ−トコポリマー
アクリレート/メトキシPEG−4メタクリレートコポリマー
アクリレート/メトキシPEG−15メタクリレ−トコポリマー
アクリレート/メトキシPEG−23メタクリレートコポリマー
アクリレート/パルメス−25アクリレートコポリマー
アクリレート/ステアレス−30メタクリレートコポリマー
アクリレート/ステアリルメタクリレートコポリマー
アクリル酸/C12−22アルキルアクリレートコポリマー
アクリル酸/ステアリルアクリレートコポリマー
アンモニウムアクリレート/エチルヘキシルアクリレートコポリマー
アンモニウムアクリレート/メチルスチレン/スチレンコポリマー
アンモニウムスチレン/アクリレート/エチルヘキシルアクリレート/ラウリルアクリレートコポリマー
ベヘニルメタクリレート/t−ブチルメタクリレートコポリマー
ブチルアクリレート/シクロヘキシルメタクリレートコポリマー、ブチルアクリレートとシクロヘキシルメタクリレートフィルム形成剤のコポリマーNR
ブチルアクリレート/エチルヘキシルメタクリレートコポリマー、ブチルアクリレートと2−エチルヘキシルメタクリレートモノマーフィルム形成剤のコポリマー
ブチルアクリレート/ヒドロキシエチルメタクリレートコポリマー
ブチルメタクリレート/アクリオイルオキシPGメタクリレートコポリマー
C12−22アルキルアクリレート/ヒドロキシエチルアクリレートコポリマー
シクロヘキシルメタクリレート/エチルヘキシルメタクリレートコポリマー
エチルヘキシルアクリレート/メトキシPEG−23メタクリレート/酢酸ビニルコポリマー
エチルヘキシルアクリレート/メチルメタクリレートコポリマー
グリセリルアクリレート/アクリル酸コポリマー
ヒドロキシエチルアクリレート/メトキシエチルアクリレートコポリマー
メトキシPEG−23メタクリレート/グリセリルジイソステアレートメタクリレートコポリマー
ポリC10−30アルキルアクリレート
カリウムアクリレートコポリマー
カリウムアクリレート/エチルヘキシルアクリレートコポリマー
ナトリウムアクリレート/エチルヘキシルアクリレートコポリマー
ナトリウムアクリレート/ビニルアルコールコポリマー
アクリレート/セテアレス−20メタクリレ−トクロスポリマー
アクリレート/セテアレス−20メタクリレートクロスポリマー−2
アクリレートクロスポリマー−3
アクリレートクロスポリマー−4
アクリレートクロスポリマー−5
アクリレート/ラウリルメタクリレート/トリデシルメタクリレートクロスポリマー
アクリレート/メトキシPEG−90メタクリレートクロスポリマー
アクリレート/VAクロスポリマー
ラウリルアクリレートクロスポリマー
ラウリルアクリレート/VAクロスポリマー
メチルメタクリレート/PEG/PPG−4/3メタクリレートクロスポリマー
ポリアクリレート−1クロスポリマー
カリウムアクリレートクロスポリマー
ナトリウムアクリレート/ベヘネス−25メタクリレートクロスポリマー
ポリ(メトキシPEG−9メタクリレート)
ポリブチルアクリレート
ポリブチルメタクリレート
ポリエチルアクリレート
ポリヒドロキシエチルメタクリレート
ポリイソブチルメタクリレート
ポリメチルアクリレート
ポリプロピルメタクリレート
ポリステアリルメタクリレート
ナトリウムポリメタクリレート
アクリレート/C10−30アルキルアクリレートクロスポリマー
アクリレート/C12−13アルキルメタクリレート/メトキシエチルアクリレートクロスポリマー
アクリレートクロスポリマー
アクリレート/エチルヘキシルアクリレートクロスポリマー
アクリレート/エチルヘキシルアクリレート/グリシジルメタクリレートクロスポリマー
アクリレート/PEG−4ジメタクリレートクロスポリマー
アクリレート/ステアレス−20メタクリレートクロスポリマー
アクリレート/ビニルイソデカノエートクロスポリマー
アクリレート/ビニルネオデカンクロスポリマー
アリルメタクリレート/グリコールジメタクリレートクロスポリマー
アリルメタクリレ−トクロスポリマー
ブチルアクリレート/グリコールジメタクリレートクロスポリマー
C8−22アルキルアクリレート/メタクリル酸クロスポリマー
グリコールジメタクリレート/ビニルアルコールクロスポリマー
ラウリルメタクリレ−ト/グリコールジメタクリレートクロスポリマー
ラウリルメタクリレ−ト/ナトリウムメタクリレートクロスポリマー
メタクリル酸/PEG−6メタクリレート/PEG−6ジメタクリレートクロスポリマー
PEG/PPG−5/2メタクリレート/メタクリル酸クロスポリマー
カリウムアクリレート/C10−30アルキルアクリレートクロスポリマー
ナトリウムアクリレートクロスポリマー−2
ナトリウムアクリレート/C10−30アルキルアクリレートクロスポリマー
ナトリウムアクリレート/ビニルイソデカノエートクロスポリマー
ステアリル/ラウリルメタクリレートクロスポリマー
有機ポリマーとしての役割を果たすカルボキシル化スチレン−ブタジエンポリマーとしては、Lubrizol社製のGood−rite SB 1168、Good−rite SB 0738、Good−rite SB 1177;Mallard Creek Polymers社製のRovene 4011、Rovene 4019、Rovene 6140、Rovene 4049、Rovene 4310、Rovene 4306、Rovene 4457、Rovene 4041、Rovene 4150、Rovene 4151、Rovene 4176、BarrierPro 4551、Rovene 6140、Rovene 4305、Rovene 5550、Rovene 4487、Rovene 4817、Rovene 4470、Rovene 4475、Rovene 4180、Rovene 4310、Rovene 4402;Omnova Solutions社製のHydro Pliolite 070;Synthomer社製のLipaton SB 5521が挙げられる。
原位置結合材としての役割を果たすポリイソシアネートおよびイソシアネート触媒としては、Aekyung Chemical社製のAH−1075EA、AH−2090BA、AH−2100、AH−3055、AH−1075T/P、AH−2075EA、AH−2200、Burnock;allnex社製のMacrynal SM 507/53XBAC、Crylcoat 2840−2;Arkema社製のUnithane 6451 WP 50;Asahi Kasei社製のDyranate A201H、Dyranate D101、Dyranate D201;BASF社製のBasonat TU 75 E、Basonat HI 2000、Basonat HB 475 B/X、Basonat HW 2000、Basonat HW 2100、Basonat HW 1180 PC、Efka SL 3888、Basonat HW 1000、Basonat HB 275 B、Basonat HI 268 B/S、Basonat HI 100、Basonat HB 100、Basonat HI 190 B/S、Basonat HI 290 B、Basonat HB 175 MP/X、Basonat HA 1000、Basonat HA 2000、Basonat HA 3000、Basonat TU 67 MP/X、Basonat HW 3180 B、Efka 3886;Baumeister社製のTexCross AI 45;BorsodChem社製のOngronat TR 2010;Covestro社製のMondur MRS、Mondur MR Light、Desmodur 44V20L、Mondur MR、Crelan NI−2、Bayhydur XP 2655、Bayhydur XP 2700、Bayhydur BL XP 2706、Desmodur VH 20 N、Bayhydur 401−70、Bayhydur VP LS 2150 BA、Bayhydur VP LS 2306、Bayhydur A145、Bayhydur XP 2451、Desmodur VP LS 2376/1、Desmodur XP 2679、Desmodur XP 2730、Desmodur VL 50、Bayhydur 304、Bayhydur VP LS 2240、Desmodur XP 2406、Bayhydur BL XP 2669、Bayhydur XP 2759、Desmodur E XP 2723、Desmodur E XP 2727、Desmodur VP LS 2078/2、Desmodur VP LS 2114/1、Desmodur VP LS 2371、Baybond XL 7270、Baybond XL 825、Desmodur BL 5375、Bayhydur BL 5335、Crelan UI、Crelan VP LS 2256、Crelan NW−5、Desmodur XP 2580、Desmodur BL XP 2677、Bayhydur 305、Bayhydur VP LS 2310、Bayhydur XP 2487/1、Bayhydur XP 2547、Desmodur VL R 20、Desmodur XP 2565、Desmodur BL 3575 MPA/SN、Desmodur E 22、Desmodur XP 7144、Desmodur E 23A、Bayhydur 3100、Desmodur NZ 1、Desmodur PL 350 MPA/SN、Desmodur IL、Desmodur IL 1351、Desmodur VL、Desmodur VL 2854、Desmodur E XP 2605、Desmodur BL 3175A、Desmodur E 3265、Desmodur E 3265 MPA/SN、Desmodur E 3370、Desmodur IL 1351 51 % BA、Desmodur IL 1451、Desmodur IL 1451 BA、Desmodur IL 1451 EA、Desmodur MT、Desmodur VL 50、Desmodur VL 51、Desmodur VP LS 2257、Desmodur XP 2742、Demodur L 75、Bayhydrol XP 2451/1、DesmodurE 1340 PR MPA/X、Desmodur VP LS 2352/1、Bayhydur 302、Bayhydur XP 7165、Desmodur BL 1100、Desmodur BL 1100/1、Desmodur BL 3272 MPA、Desmodur BL 4265 SN、Desmodur E 14、Desmodur E 15、Desmodur E 21、Desmodur E 23A、Desmodur E 743、Desmodur HL BA、Desmodur HL EA、Desmodur IL BA、Desmodur L 67 BA、Desmodur L 67 MPA/X、Desmodur N 100、Desmodur XP 2675、Desmodur XP 2763、Imprafix TRL Solution、Desmodur IL EA、Desmodur BL 3370 MPA、Desmodur E 29、Desmodur L 55 MEK、Desmodur E−28、Desmodur E 1160 MPA/X、Desmodur PL 340 BA/SN、Desmodur eco N 7300、Desmodur BL 1265 MPA/X、Desmodur BL 3175 SN、Desmodur E 1240、Desmodur E 1361 BA、Desmodur E 1361 MPA/X、Desmodur E 1660、Desmodur E 1750 PR、Desmodur E 2190 X、Desmodur E 744、Desmodur HL、Desmodur L 1470、Desmodur N 3900、Desmodur E1160、Desmodur VP LS 2117、Bayhydur eco 7190、Baygal K 166、Baygal K 55、Desmodur I、Desmophen 1920 D、Demophen NH 1220、Hardener OZ、Mondur 582、Desmodur N 3200、Desmodur N 3350 BA、Desmodur N 3368 BA/SN、Desmodur N 3368 SN、Desmodur N 3372 SN、Desmodur N 3375 BA/SN、Desmodur N 3375 MPA、Desmodur N 3386 BA/SN、Desmodur N 3390 BA、Desmodur N 3390 BA/SN、Desmodur N 3390 BA/SN、Desmodur N 3790 BA、Desmodur N 3800、Desmodur N 50 BA/MPA、Desmodur N 60 BA、Desmodur N 75 BA、Desmodur N 75 MPA、Desmodur N 75 MPA/X、Desmodur Z 4470 MPA/X、Desmodur Z 4470 SN、Desmodur Z 4470 SN/BA、Desmodur N 3400、Desmodur Z 4470 BA、Desmodur N 3600、Desmodur N 75 BA/X、Desmodur N 3300;Daejin Physics & Chemical社製のDJF−550/B;DIC Corporation社製のDNW−5500、DNW−6000;Dongsan Fine Chemicals社製のSancure onecan−clear、Sancure DS−7075−D、Sancure DS−7076−G、Sancure DS−7074−P、Sancure DS−7073−K、Sancure DS−7079−F;DSM社製のUradur YB146 M1、Uradur 1117、Uradur YB147 51;Evonik社製のVestanat B 1370、Vestanat EP−B 1042 E、Vestanat T 1890/100、Vestagon EP−BF 1321、Vestanat EP−8 1481 ND、Vestanat EP−DS 1076、Vestanat HB 2640 EX、Vestanat B 1358/100、Vestagon EP−BF 1350、Vestanat B 1186 A、Vestanat EP−B 1358 DINP、Vesttanat EP−B 1581、Vestanat T 1890 E、Vestanat T 1890 L、Vestanat T 1890 M、Vestanat HB 2640 E、Vestanat HB 2640 MX、Vestanat HB 2640/100、Vestanat HB 2640/LV、Vestanat HT 2500 E、Vestanat HT 2500 L、Vestanat HT 2500/100、Vestanat HT 2500/LV;Galstaff Multiresine社製のUronal NL 100、Uronal NL 90、Uronal BN 75;Huntsman社製のJeffol A−630;Ichemco社製のCuring Agent W、Curing Agent W DIL、Curing Agent W3 DIL、Curing Agent W3;KSCNT社製のHiblock BI−175;Mitsui Chemicals社製のStabio、Takenate D−140N、Takenate D−120N、Takenate D−110N;Sapici社製のPolurene M 75、Polurgreen ES、Polurene MT 90、Polurene T 70、Polugreen XP AB、Polurene MT 100、Polurgreen HR−01、Polurene MT 90 AB、Polurgreen AD−01、Polurene T 70 AE、Polurgreen AD AB−01、Polurgreen ES.M、Polurgreen ES.P、Polurgreen HR AE−01、Polurgreen OK−01、Polurgreen OK AE−01、Polurgreen OK.S−01;Stahl社製のPicassian、Picassian XL−708、Picassian XL−728;Synthopol社製のSynthalat WA 140、Synthalat A−JB 772、Synthalat A 088 MS、Synthalat A 150、Synthalat A−TS 4399、Synthalat A 156 HS、Synthalat A 150(A)、Synthalat A 150(B)、Synthalat A 1615、Synthalat A 1653(A)、Synthalat A 1653(B)、Synthalat A−HD 6507、Synthalat A−HD 8199、Synthalat A 060、Synthalat A 077(A)、Synthalat A 077(B)、Synthalat A 078、Synthalat A 120 E、Synthalat A 125 HS、Synthalat A 1633(A)、Synthalat A 1633(B)、Synthalat A 1633(C)、Synthalat A−TS−3277、Synthalat A 136、Synthalat A−HD 5667、Synthalat A−TS 1603、Synthalat A−TS 21
32、Synthalat A−TS−1664、Synthalat A 055、Synthalat A 090、Synthalat A 087、Synthalat A 191、Synthalat A−TS 1400、Synthalat A 065(A)、Synthalat A 065(B)、Synthalat A 065(C)、Synthalat A 085(A)、Synthalat A 085(B)、Synthalat A 085(C)、Synthalat A 190、Synthalat A 192、Synthalat A 141 HS、Synthalat A 135 N、Synthalat A 150 S; Tosoh社製のCoronate 2050、Coronate 2030、Coronate 2031、Coronate 2071、Coronate 2074、Coronate 2232、Coronate 2233、Coronate 2255、Coronate 2257、DJF−125/B、Coronate 2014、Coronate 2041、Coronate 2221、Coronate 2222、Coronate 2507、Coronate 2513、Coronate 342、Coronate AP−M、Coronate BI−301、Coronate HX、Coronate HX−T、Coronate 2067、Coronate L、Coronate 2096、Coronate HK、Coronate HL、Coronate HXLV、Coronate HXR、Coronate L−45E、Coronate L−55E;Vanderbilt Chemicals社製のVanchem HM−4346、Vanchem HM−50;Vencorex社製のEasaqua X D 870、Tolonate HDB、Easaqua WAT−3、Easaqua WAT−4、Tolonate D2、Tolonate HDT、Tolonate HDB 75 BX、Tolonate HDB 75 M、Tolonate HDB 75 MX、Tolonate HDB−LV、Easaqua M 501、Easaqua X D 401、Easaqua X D 803、Tolonate HDB 75 BX、Tolonate HDT 90、Tolonate HDT−LV、Tolonate HDT−LV2、Tolonate IDT 70 B、Tolonate X FD 90 B、Easaqua L 600、Easaqua M 502、Tolonate HDT 90 B、Tolonate X FLO 100が挙げられる。
アミン基、ヒドロキシル基、および/またはメルカプト基を担持する有機ポリマーと、イソシアネート基を担持する原位置結合材との原位置結合を可能にする役割を果たすイソシアネート触媒としては、ジブチルスズジラウレート触媒、例えば、OMG Borchers社製のジブチルスズジラウレート、Borchers LH 10;Estron Chemical社製のButaflow BT−71;Evonik社製のDabco T−12;Galata Chemicals社製のFomrez SUL−4触媒;PMC Group社製のFascat 4202;TIB Chemicals社製のTib Kat 218;Vertellus Specialties社製のCotin 200;ジブチルスズジアセテート触媒、例えば、Patcham社製のPatcat 3003;PMC Group社製のFascat 4200;TIB Chemicals社製のTib kat 233;ジブチルスズオキシド触媒、例えば、Reaxis社製のReaxis C248D、Reaxis C248D;PMC Group社製のFascat 9201、Fascat 4201;TIB Chemicals社製のTib kat 248 LC、Tib kat 248;ビスマスカルボキシレート触媒、例えば、King Industries社製のK−Kat 348、K−Kat XC−B221、K−Kat XK−640、K−Kat XK−601、K−Kat XK−628、K−Kat XC−C227;OMG Borchers社製のBorchi Kat 0244、Borchi Kat 24;Reaxis社製のReaxis C722、Reaxis C716;TIB Chemicals社製のTib Kat 720、Tib Kat 716;Worlee社製のK−Kat 348;
アルミニウムキレート触媒、例えば、King Industries社製のK−Kat 5218が挙げられる。
B.可塑剤
多成分組成物、ならびに/または第1、第2、および/もしくは第3の成分の実質的な成分のガラス遷移温度が、所望の用途には高すぎるが、ポリマーの他の特性、例えばこれらに限定されないが色および残留性などの特性が適切である場合には、1つ以上の可塑剤を多成分組成物の実施形態と組み合わせて、それにより有機ポリマーのTを低下させ、かつコーティングの適切な感触および視覚的特性を提供することができる。可塑剤は、カラーリング組成物中に直接組み込むことができるか、またはカラーリング組成物の前もしくは後に毛髪に適用することもできる。可塑剤は、応用分野において通常に使用されている可塑剤から選択することができる。
可塑剤(複数可)は、5,000g/mol以下、例えば2,000g/mol以下、例えば1,000g/mol以下、例えば900g/mol以下の分子質量を有し得る。少なくとも1つの実施形態では、可塑剤は、例えば40g/mol以上の分子質量を有する。
したがって、多成分組成物はまた、少なくとも1つの可塑剤も含み得る。例えば、一般的な可塑剤、例えば、グリコールおよびその誘導体、シリコーン、シリコーンポリエーテル、ポリエステルポリオール;アジピン酸エステル(ジイソデシルアジペートなど)、トリメリット酸エステル、セバシン酸エステル、アザレ酸エステルについて、単独で、または混合物として、非限定的な言及が為される場合がある。グリコール誘導体の非限定的な例は、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエーテルもしくはジエチレングリコールヘキシルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、またはエチレングリコールヘキシルエーテル;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールコポリマー、およびそれらの混合物、例えば、分子質量が500〜15,000の範囲である高分子量ポリプロピレングリコール、例えばグリコールエステル;プロピレングリコールフェニルエーテル、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、およびジプロピレングリコールブチルエーテルなどのプロピレングリコール誘導体である。そのような化合物は、Dow Chemical社からDOWANOL PPHおよびDOWANOL DPnBという名称で販売されており、酸エステル、例えば、三酸、クエン酸塩、フタレート、アジペート、カルボネート、タルタラート、ホスフェート、およびセバケートなどのカルボン酸のエステル;式R11COOHのモノカルボン酸と式HOR12OHのジオールとの反応に由来するエステル(式中、R11およびR12は、同一であり得るか、または異なり得る)は、Eastman Chemical社からTEXANOL ESTER ALCOHOLというリファレンスで販売されている製品などの、例えば、イソ酪酸と、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールなどのオクタンジオールとの反応から生じるモノエステルなどの、例えば、3〜15個の炭素原子を含有する、直鎖状、分枝鎖状、もしくは環状、飽和、もしくは不飽和の炭化水素系の鎖;ヒマシ油などの植物油などのオキシエチレン化油などのオキシエチレン化誘導体;それらの混合物を含有するものから選択される。
トリカルボン酸のエステルのなかでも、とりわけ言及され得るのが三酸のエステルであり、三酸は、次式:
Figure 2021534078
(式中、Rは、基−H、−OH、または−OCOR’であり、式中、R’は、1〜6個の炭素原子を含有するアルキル基である)に対応している。例えば、Rは、基−OCOCHであり得る。そのようなトリカルボン酸のエステル化アルコールは、モノカルボン酸エステルについて上述したものであり得る。
可塑剤は、本開示の組成物中に、約0.01%〜20%の量で存在し得る。
C.媒体
本発明の多成分組成物の実施形態の媒体は、水単独、揮発性極性プロトン性もしくは非プロトン性の有機溶媒と混合した水、または非水性溶媒、または非水性溶媒と極性プロトン性もしくは非プロトン性の有機溶媒との混合物であり得る。概して、媒体は、本明細書に記載の多成分組成物の実施形態の有機ポリマー、原位置結合材、および塩基性化合物の分散に好適な任意の溶媒である。媒体中に存在する水に加えて、揮発性極性プロトン性もしくは非プロトン性の有機溶媒、またはそれらの混合物を含む揮発性溶媒が存在し得る。非限定的な言及が為され得る揮発性有機溶媒としては、揮発性ピロリドン1−メチルピロリジン−2−オン、揮発性C−Cアルカノール、例えば、メタノール、エタノールまたはイソプロパノール;液体C酸および揮発性C−Cアルコールのエステル、例えば、酢酸メチル、酢酸n−ブチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソペンチル、または3−エトキシプロピオン酸エチル;室温にて液体の揮発性ケトン、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン、またはアセトン;揮発性ポリオール、例えば、エチレングリコールおよびプロピレングリコールが挙げられる。
本開示の少なくとも1つの実施形態によれば、有機溶媒は、エタノール、イソプロパノール、アセトン、およびイソドデカンから選択される。
1つ以上の揮発性有機溶媒を含有するかもしくは含有しない媒体は、本開示による組成物中に、組成物の総重量に対して、約0.1重量%〜約95重量%、例えば、約1重量%〜約70重量%、例えば5重量%〜90重量%の範囲の量で存在し得る。
一実施形態によれば、媒体は、水性媒体である。
D.顔料
本発明の色組成物の実施形態は、ケラチン繊維を実質的に改変することなく、着色コーティングおよび残留性コーティングを得ることを可能にする。本明細書で使用される場合、「顔料」という用語は、概して、毛髪繊維に黒色および白色を含む色を与える顔料素材、例えば、毛髪繊維に白色のみを与える二酸化チタンを有する、または含有する、任意の粒子着色剤を指す。顔料は、実質的に水不溶性である。顔料はまた、分子の形態で提示される染料と区別するために、顔料微粒子または顔料粒子とも呼称される。顔料微粒子および顔料粒子という用語は、同義語であり、本明細書で互換的に使用される。顔料は、有機、無機、またはそれらの両方の組み合わせであり得る。顔料は、純粋な形態であり得るか、または、例えばポリマーもしくは分散剤でコーティングされ得る。
以下の節に記載されるように、顔料微粒子の選択、複数の種類、および様々な形態を、多成分組成物の第1、第2、および第3の成分のいずれかに組み込むことができるか、またはこれらの成分うちのいずれか2つ、もしくは3つすべてに組み込むことができる。好ましくは、顔料微粒子は、第1および第2の成分のいずれかまたは両方に組み込まれ得る。より好ましくは、顔料粒子は、第1の成分に組み込まれ得る。
使用することができる少なくとも1つの顔料は、当該技術分野において既知の有機顔料および/または鉱物顔料、例えば、Kirk−Othmer’s Encyclopedia of Chemical TechnologyおよびUllmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistryに記載されているものなどから選択することができる。少なくとも1つの顔料を含む微粒子内に含まれる顔料は、ケラチン繊維内に実質的に拡散または溶解されない。代わりに、少なくとも1つの顔料を含む微粒子内に含まれる顔料は、ケラチン繊維から実質的に分離されたままであるが、ケラチン繊維に付着された状態になる。
少なくとも1つの顔料は、粉末または顔料状ペーストの形態であり得る。それはコーティングされているか、またはコーティングされていない場合がある。少なくとも1つの顔料は、例えば、鉱物顔料、有機顔料、元素金属およびそれらの酸化物、ならびに他の金属修飾物、レーキ、真珠層またはグリッターフレークなどの特殊効果を有する顔料、およびそれらの混合物から選択することができる。
顔料形状
顔料微粒子は、実質的に球状の任意の好適な形状を有し得る。しかし、顔料微粒子はまた、楕円形(oval)、楕円形(elliptical)、管状、不規則などでもあり得、または様々な形状の組み合わせでさえあり得る。加えて、顔料微粒子は、2つの寸法、長さおよび幅/直径が、同程度の大きであり得る。加えて、顔料微粒子は、マイクロプレートレット、すなわち、平面寸法よりも実質的に小さい厚さを有し得る。例えば、平面寸法よりも5倍、10倍、またはさらには20倍小さい厚さである。本発明の反応性成分のいずれかを用いた一実施形態では、顔料は、表面処理、表面コーティング、またはカプセル化され得る。
特定の態様では、顔料微粒子は、球体の形状に近似する形状を有する場合があり、その場合、微粒子は小球体と呼称される。小球体として記載され得る顔料微粒子は、互いに直交し得る最大直径または最大寸法dmaxと、最小直径または最小寸法dminとの関数として定義されるアスペクト比を有する粒子として理解されている。AR=dmax/dminは、約1:1〜10:1、好ましくは1:1〜5:1、より好ましくは1:1〜4:1、例えば1:1〜3:1である。より具体的には、「球状型」という表現は、顔料微粒子が球体の形状に近似する形状を有することを意味する。言い換えれば、顔料微粒子は、形状が略輪状であり得、かつ本質的に円形である断面形状を有し得る。除外はされないが、必ずしも顔料微粒子が完全な球体またはボール形状を有することを意味するわけではない。当業者がその形状を球体に類似している、または球体の近似であると見なす限り、顔料微粒子の形状は球体からある一定の偏差を示し得る可能性が高い。
加えて、顔料微粒子はむしろ2次元形状を有し得、最小寸法が他の2つの寸法よりも実質的に小さい場合、微粒子は2次元微粒子と呼称される。例えば、微粒子の厚さは、その長さおよび幅を有意に下回り得る。長さおよび幅は、同程度の大きさであり得る。例としては、プレートレットの形状を有する、すなわち、平面寸法よりも実質的に薄い厚さを有する顔料微粒子が挙げられる。例えば、実質的に2次元形状を有する微粒子の、上記に定義されるアスペクト比AR=dmax/dminは、約10:1〜約1000:1、好ましくは約10:1〜約800:1、好ましくは約20:1〜約800:1、好ましくは約10:1〜約600:1、好ましくは約20:1〜約600:1であり得る。典型的には、2D微粒子は、平面寸法に最大寸法および最小寸法を有し、それらの両方は、平面寸法に垂直に伸びる2D微粒子の最小寸法よりも有意に大きい。
一実施形態によれば、顔料は、異なる形状の顔料微粒子を含み得る。例えば、異なるサイズの微粒子を使用して、異なる反射特性および吸収特性を提供することができる。また、異なる形状を有する微粒子を、異なる顔料素材で形成することもできる。さらになお、異なる形状を有する微粒子を、異なる顔料素材で形成して、異なる色を提供することもできる。
顔料サイズ
顔料は、非溶解形態で組成物中に存在し得る。形状に応じて、顔料は、0.001ミクロン〜1ミクロンのD50[vol]粒径を有し得る。
例えば、小球体として記載され得る顔料は、0.01ミクロン〜1ミクロン、好ましくは0.015ミクロン〜0.75ミクロン、より好ましくは0.02ミクロン〜0.50ミクロンのD50[vol]粒径を有し得る。小球体はまた、0.6ミクロン〜0.9ミクロン、好ましくは0.08ミクロン〜0.9ミクロン、より好ましくは0.08ミクロン〜0.9ミクロン、例えば0.08ミクロン〜0.8ミクロン、または例えば0.8ミクロン〜0.6ミクロンのD50[vol]粒径も有し得る。一実施形態によれば、小球体はまた、0.1ミクロン〜1ミクロン、好ましくは0.12ミクロン〜1ミクロン、より好ましくは0.16ミクロン〜1ミクロン、例えば、0.2ミクロン〜1ミクロン、または例えば0.08ミクロン〜0.4ミクロンのD50[vol]粒径も有し得る。「ミクロン(複数可)」という用語は、マイクロメートル[μm]でサイズを示す。
本明細書に記載の他の実施形態と組み合わせ得るさらなる実施形態では、小球体として記載され得る顔料は、0.1ミクロン〜1ミクロン、好ましくは0.2ミクロン〜1ミクロン、より好ましくは0.3ミクロン〜1ミクロン、例えば0.3ミクロン〜0.9ミクロン、または例えば0.4ミクロン〜0.8ミクロン、または例えば0.5ミクロン〜0.9ミクロンのD90[vol]粒径を有し得る。
本明細書に記載のいくつかの実施形態では、小球体として記載され得る顔料は、0.02ミクロン〜0.3ミクロン、好ましくは0.06ミクロン〜0.3ミクロン、より好ましくは0.08ミクロン〜0.3ミクロン、例えば0.08ミクロン〜0.2ミクロン、または例えば0.1ミクロン〜0.2ミクロン、または例えば0.12ミクロン〜0.3ミクロンのD10[vol]粒径を有し得る。
本明細書に記載の実施形態では、D10[vol]粒径は、0.02ミクロン〜0.3ミクロンであり得、D90[vol]は、0.3ミクロン〜1ミクロンであり得る。さらなる実施形態では、D10[vol]粒径は、0.06ミクロン〜0.2ミクロンであり得、D90[vol]は、0.4ミクロン〜1ミクロンであり得る。
粒径は、D10、D50、および/またはD90で表され、これは体積による直径の中央値である。D10、D50、およびD90は、レーザー回折粒子測定装置であるMalvern Mastersizer 2000を用いて測定され、これは分散剤が水またはエタノールであるHydro 2000GまたはHydro 2000Sを用いて、ISO13320:2009(en)に準拠して測定される。検出範囲は、0.01ミクロン〜2000ミクロンである。ISO13320:2009(en)では、D50は、x50として表される。
本明細書で使用される場合、「D10」という用語は、10パーセンタイルの数値もしくは体積ベースの中央粒径であって、粒子集団の数値または体積で10%を下回って測定される、該粒径を指す。本明細書で使用される場合、「D50」という用語は、50パーセンタイルの数値もしくは体積ベースの中央粒径であって、粒子集団の数値または体積で50%を下回って測定される、該粒径を指す。本明細書で使用される場合、「D90」という用語は、90パーセンタイルの数値もしくは体積ベースの中央粒径であって、粒子集団の数値または体積で90%を下回って測定される、該粒径を指す。数値もしくは体積の測定値は、数値の場合は[num]、体積の場合は[vol]で示されている。別段指示されていない限り、粒子サイズはそれぞれD10[vol]、D50[vol]、およびD90[vol]として与えられる。
レーザー回折は、レーザービームが分散粒子試料分析器を通過するときに散乱される光の強度の角度変動を測定することによって粒子サイズ分布を測定し、粒子サイズは体積等価球径として報告される。D50の計算についての考察は、Barber et al,Pharmaceutical Development and Technology,3(2),153 −161(1998)に提供されており、本文献は参照により本明細書に組み込まれている。20nm未満のD50[vol]粒径を有する顔料微粒子は、キューティクルに入り込む可能性があるため、除去するのが困難である。散乱目的で、少なくとも60nm、または少なくとも80nmのD10[vol]粒径を有する顔料(複数可)を使用することができる。1ミクロンを超えるD50[vol]粒径を有する顔料(複数可)は、典型的には、毛髪繊維に十分に付着しない。
一実施形態によれば、粒子の数または体積のいずれかに対する顔料微粒子の粒子サイズ分布は、少なくとも二峰性であり得る。二峰性の粒子サイズ分布は相対して間隔の開いた2つの別個のピークを有するのに対し、三峰性の粒子サイズ分布は3つの別個のピークを有する。「ピーク」という用語は、分布曲線の局所的な最大値を意味する。粒子サイズに対して表される2つのピーク間の「距離」は、少なくとも0.05ミクロン、好ましくは少なくとも0.1ミクロン、例えば少なくとも0.2ミクロンであり得る。少なくとも二峰性の粒子サイズ分布を提供することにより、カラーリングされた毛髪の光学的外観を調整することが可能になる。例えば、散乱特性は粒子サイズとともに変動するため、異なるサイズの粒子は、異なる方向に光を散乱させる。
少なくとも二峰性の粒子サイズ分布は、同じ顔料素材によって形成された顔料微粒子に関連し得る。それに加えて、または代替的に、少なくとも二峰性の粒子サイズ分布を、異なる顔料素材の顔料微粒子によって提供することができる。
2次元形状を有すると記載され得、かつ2次元微粒子と呼称される顔料微粒子のサイズは、SEMによって算定することができる。2次元微粒子のサイズはまた、レーザー回折測定によって算定することもできる。レーザー回折によって算定された粒子サイズは、2次元粒子の様々な次元の平均サイズである。2次元微粒子の見かけのD50[vol]粒径は、SEMで測定した場合、0.5ミクロン〜50ミクロン、より好ましくは0.8ミクロン〜20ミクロン、より好ましくは1ミクロン〜15ミクロン、より好ましくは1.5ミクロン〜10ミクロンであり得る。
一実施形態によれば、顔料粒子は、小球体と呼称されており、光散乱および/または光吸収目的で使用することができる。これらの粒子は、それらの顔料素材によって、毛髪に特定の色を付与するものである。
一実施形態によれば、顔料粒子は、2次元微粒子と呼称されており、主に、光反射および/または光吸収目的で使用することができる。これらの粒子は、それらの顔料素材によって、主に、光の色を有意に変えることなく光を反射させる。
顔料微粒子は光吸収性であり得るが、可視光の波長に対して、無視して差し支えない程度から低度または皆無の錯乱性を提供する。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、そのような顔料は、より多くの有彩色を提供し得ると考えられている。そのような顔料微粒子は、約0.001ミクロン〜約0.15ミクロン、約0.005ミクロン〜約0.1ミクロン、または約0.010ミクロン〜約0.075ミクロンのD50[vol]値を有し得る。
顔料微粒子は、主に可視光の波長に対して光散乱性であり、低度の光吸収性を提供し得る。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、そのような顔料は、毛髪を明るくする視覚効果を提供し得ると考えられている。小球体であり得るそのような顔料微粒子は、約0.05ミクロン〜約1ミクロン、0.08ミクロン〜約0.9ミクロン、約0.05ミクロン〜約0.75ミクロン、約0.1ミクロン〜約0.5ミクロン、または約0.15ミクロン〜約0.4ミクロンのD50[vol]値を有し得る。そのような素材は、1.5超、1.7超、または2.0超の屈折率を有し得る。
電気を伝導することができる金属および金属様素材から作製された顔料は、光を吸収し、光を金属から再放射して、強い反射率の外観を与えることができる。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、吸収された光は金属表面上に交流電流を誘導し、この電流が光を金属から直ちに再放射するものと考えられている。そのような顔料微粒子は、例えば、平面寸法よりも実質的に小さい厚さを有する、プレートレットであり得る。例えば、平面よりも約5倍、約10倍、またはさらには約400倍小さい厚さである。そのようなプレートレットは、約30nm未満であるが、約10ミクロン未満の厚さを有する、平面寸法を有し得る。この比率としては、10000〜30、または333が含まれる。50ミクロンなどの大型サイズのプレートレットは、この10ミクロンの厚さでさえ利用可能であるため、比率をさらに最大2000まで上げることができる。
顔料微粒子は、2つの異なる種類の顔料微粒子によって形成される複合体であり得る。例としては、2次元微粒子の複合体、少なくとも1つの微小球状粒子(小球体)、異なる微小球形粒子の複合体、および異なる2次元粒子の複合体が挙げられる。微小球状粒子が付着する2次元微粒子によって形成される複合粒子は、2次元微粒子および微小球状粒子の純粋な混合物の代わりとなる、魅力的な代替物を提供する。例えば、金属の2次元微粒子は、1つ以上の有機微小球状粒子などの1つ以上の微小球状粒子を担持し得る。2次元微粒子に付着または結合した微小球状粒子は、同一の顔料素材で形成される場合もあれば、または異なる顔料素材で形成される場合もある。2次元微粒子および微小球状粒子で形成される複合微粒子は、(金属)反射率および誘電散乱、反射率、ならびに吸収など、1つの粒子において複数の機能を提供し得る。
顔料微粒子は、電気を伝導することができる金属および金属様素材から作製された顔料のコアを含む複合体であり、かつ光を吸収し、光を金属から再放射して、強い反射率の外観を与えることができる素材であり得る。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、吸収された光は金属表面上に交流電流を誘導し、この電流が光を金属から直ちに再放射するものと考えられている。この顔料に対し、光吸収性微粒子が固定化される。そのような顔料微粒子は、例えば、平面寸法よりも実質的に小さい厚さを有する、プレートレットであり得る。例えば、平面よりも5、10、またはさらには20倍小さい厚さである。そのようなプレートレットは、15ミクロン未満で厚さが1ミクロン未満、より好ましくは12ミクロン未満で厚さが750nm未満、さらにより好ましくは10ミクロン未満で厚さが0.5ミクロン未満の平面寸法を有し得る。光吸収性微粒子は、0.001ミクロン〜0.15ミクロン、より好ましくは0.002ミクロン〜0.1ミクロン、さらにより好ましくは0.005ミクロン〜0.075ミクロンのD50[vol]値を有し得る。
また光吸性収微粒子は、染料、顔料、または結晶構造中に色中心を有する素材、あるいは、破壊的もしくは建設的な干渉、回折、またはK.I.Nassauによる「The Physics and Chemistry of Color:the Fifteen Causes of Color」第2版(ISBN 978−0−471−39106−7)という書籍で言及されている他の構造および素材をもたらすフォトニック構造を含み得る。
顔料微粒子は、可視光の波長に対して光散乱性および光吸収性の両方であり得る。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、そのような顔料は、毛髪を明るくするいくつかの視覚効果の両方を提供し得ると考えられている。そのような顔料微粒子は、D50[num]値が、約50nm〜約750nm、約100nm〜約500nm、または約150nm〜約400nmであり得る。そのような素材は、屈折率が、約1.5超、約1.7超、または約2.0超である。
一実施形態によれば、異なる顔料微粒子を組み合わせることによって、本明細書に記載の色組成物でカラーリングされた毛髪の反射特性、透過特性、および屈折特性が提供されている。微粒子の組み合わせは、少なくとも2つの異なる顔料素材を使用した素材複合体であり得、それにより、顔料微粒子を形成することを可能にしている。微粒子の組み合わせに加えて、またはそれに代替して、異なる種類の別個の顔料微粒子の混合物を使用して、所望の反射特性、透過特性、および屈折特性をもたらすことができる。
複合顔料、顔料の組み合わせ、および顔料微粒子の混合物は、光による毛髪の浸透および散乱を排除するか、または少なくとも有意に低減し、ひいては顔料が自然な毛髪の色の変化を知覚することを排除する。
顔料濃度
本開示による、毛髪繊維をカラーリングするための色組成物は、少なくとも1つの顔料を含む微粒子を含む。色組成物は、本色組成物の約0.01重量%〜約40重量%、約0.05重量%〜約35重量%、約0.1重量%〜約25重量%、または約0.15重量%および約20重量%の顔料(複数可)を含む。
顔料素材
顔料微粒子の素材は、無機または有機であり得る。また、無機−有機混合顔料も可能である。
一実施形態によれば、無機顔料(複数可)が使用される。無機顔料(複数可)の利点は、光、天候、および温度に対するその優れた耐性である。無機顔料(複数可)は、天然由来のものであり得、例えば、白亜、黄土、アンバー、緑土、バーントシェンナ、および黒鉛からなる群から選択される素材に由来する。顔料(複数可)は、好ましくは、例えば二酸化チタンまたは酸化亜鉛などの、白色顔料であり得る。顔料(複数可)はまた、例えば、ウルトラマリンまたは酸化鉄赤、光沢顔料、金属効果顔料、真珠光沢顔料、および蛍光顔料または燐光顔料などの、着色顔料でもあり得る。顔料(複数可)は、金属酸化物、水酸化物、および酸化物水和物、混合相顔料、硫黄含有シリケート、金属硫化物、複合金属シアン化物、金属スルフェート、クロメート、およびモリブデート、合金、ならびに金属自体からなる群から選択することができる。顔料(複数可)は、二酸化チタン(CI 77891)、黒色酸化鉄(CI 77499)、黄色酸化鉄(CI 77492)、赤色および褐色酸化鉄(CI 77491)、マンガンバイオレット(CI 77742)、ウルトラマリン(スルホケイ酸ナトリウムアルミニウム、CI 77007、Pigment Blue 29)、酸化クロム水和物(CI 77289)、プルシアンブルー(フェロシアン化第2鉄、CI 77510)、カルミン(コチニール)、硫化亜鉛、硫酸バリウム、酸化亜鉛、シリコーン処理された二酸化チタン、シリコーン処理された硫化亜鉛、シリコーン処理された酸化亜鉛、およびそれらの混合物からなる群から選択することができる。顔料(複数可)は、酸化鉄、二酸化チタン、マイカ、ボロシリケート、およびそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。顔料(複数可)は、酸化鉄(Fe)顔料を含み得る。顔料(複数可)は、マイカおよび二酸化チタンの組み合わせを含み得る。
顔料(複数可)は、真珠光沢顔料および着色顔料(複数可)であり得、好ましくは、二酸化チタンもしくはオキシ塩化ビスマスなどの金属酸化物または金属オキシ塩化物、ならびに任意で、酸化鉄、プルシアンブルー、ウルトラマリン、およびカルミンなどのさらなる着色物質でコーティングされたマイカをベースとし得る。顔料によって示される色は、層の厚さを変えることによって調整することができる。そのような顔料は、例えば、Rona(登録商標)、Colorona(登録商標)、Dichrona(登録商標)、RonaFlair(登録商標)、Ronastar(登録商標)、Xirona(登録商標)、およびTimiron(登録商標)という商品名で販売されており、これらすべては、Merck社(Darmstadt,Germany)から入手可能である。例えば、Xirona(登録商標)は、視野角に応じて色シフト効果を示すカラートラベル顔料のブランドであり、様々なTiO層でコーティングされた天然マイカ、SiO、またはホウケイ酸カルシウムアルミニウムフレークのいずれかをベースとする。また、Kobo Products,Inc.社(3474 So.Clinton Ave.,So.Plainfield,USA)製のKTZ(登録商標)ラインからの顔料(複数可)、特に、Kobo社製のSurface Treated KTZ(登録商標)真珠光沢顔料も、本明細書において有用である。特に有用なのは、5〜25ミクロンのD50粒径を有するKTZ(登録商標)FINE WHITE(マイカおよびTiO2)であり、KTZ(登録商標)CELESTIAL LUSTER(マイカおよびTiO2、10〜60ミクロン)、ならびにKTZ(登録商標)CLASSIC WHITE(マイカおよびTiO2、10〜60ミクロン)もまた有用である。また、Eckart Effect Pigments社製のSynCrystal Sapphireも有用であり、これは、二酸化チタン、フェロシアン化第2鉄、および少量の酸化スズでコーティングされた合成フルオロフロゴパイトのプレートレットを含む青色粉末である。また、Eckart社製のSYNCRYSTAL Almondも有用であり、これは、赤銅色の反射色を備えるベージュ色の粉末であり、合成フルオロフロゴパイトのプレートレットで構成され、二酸化チタンおよび酸化鉄でコーティングされている。また、BASF社製のDuocrome(登録商標)RV 524Cも有用であり、これは、マイカ、二酸化チタン、およびカルミンの組成による紫色の反射粉末を伴う光沢のある赤色の粉末により2色の外観を提供する。着色顔料(複数可)は、薄く明るい色の顔料(複数可)であり得、特に白色の色変動であり得る。
顔料(複数可)は、有機顔料であり得る。少なくとも1つの顔料は、有機顔料であり得る。本明細書で使用される場合、「有機顔料」という用語は、有機顔料に関する章におけるUllmannの百科事典中の定義を満たす任意の顔料を意味する。例えば、少なくとも1つの有機顔料は、ニトロソ、ニトロ、アゾ、キサンテン、キノリン、アントラキノン、フタロシアニン、銅フタロシアニン、銅ヘキサデカクロロフタロシアニン、2−[(2−メトキシ−4−ニトロフェニル)アゾ]−N−(2−メトキシフェニル)−3−オキソブチルアミド、金属複合体、イソインドリノン、イソインドリン、キナクリドン、ペリノン、ペリレン、ジケトピロロピロール、チオインジゴ、ジオキサジン、トリフェニルメタン、ジメチルキナクリドンおよびキノフタロン化合物、アゾ染料、非イオン性アゾ染料、アニオン性アゾ染料、カチオン性アゾ染料、複合体形成アゾ染料、アザアヌレン染料、ジアリールメタン染料のアザ類似体、アザアヌレン染料、ニトロ染料およびそれらの顔料、カルボニル染料およびそれらの顔料(例えば、アントラキノン染料、インジゴ)、硫黄染料、蛍光染料、アントラセンまたは不溶性アルカリもしくは土類金属酸染料から選択することができる。
あるいは、顔料は、無色のもの、およびUV吸収性のもののうちの少なくとも1つであり得る。
有機顔料(複数可)は、天然顔料のセピア、ガンボージ、骨炭、カッセルブラウン、インジゴ、クロロフィル、および他の植物顔料からなる群から選択することができる。合成有機顔料は、アゾ顔料、アントラキノイド、インジゴイド、ジオキサジン、キナクリドン、フタロシアニン、イソインドリノン、ペリレン、およびペリノン、金属複合体、アルカリブルー、ジケトピロロピロール顔料、ならびにそれらの組み合わせからなる群から選択することができる。特に好ましい顔料は、7−ビス(1,3−ジクロロプロパン−2−イル)ベンゾ[lmn][3,8]フェナントロリン−1,3,6,8(2H,7H)−テトラオンである。
一実施形態によれば、顔料(複数可)は、それらの任意の組み合わせを含む、以下からなる群からなる顔料群から選択することができる(CIは、カラーインデックスを意味し、CASは、Chemical Abstract Service登録番号を意味する)。

Pigment Black 10[C.I.77265、(CAS:7782−42−5)]、Pigment Black 11[C.I.77499、(CAS:12227−89−3)]、Pigment Black 12[C.I.77543、(CAS:68187−02−0)]、Pigment Black 13[C.I.77322、(CAS:1307−96−6)]、Pigment Black 14[C.I.77728、(CAS:83512−98−5)]、Pigment Black 15[C.I.77403、(CAS:1317−38−0)]、Pigment Black 17[C.I.77975、(CAS:1314−98−3)]、Pigment Black 18[C.I.77011、(CAS:12001−98−8)]、Pigment Black 23[C.I.77865、(CAS:68187−54−2)]、Pigment Black 24[C.I.77898、(CAS:68187−00−8)]、Pigment Black 25[C.I.77332、(CAS:68186−89−0)]、Pigment Black 26[C.I.77494、(CAS:68186−94−7)]、Pigment Black 27[C.I.77502、(CAS:68186−97−0)]、Pigment Black 28[C.I.77428、(CAS:68186−91−4)]、Pigment Black 29[C.I.77498、(CAS:68187−50−8)]、Pigment Black 30[C.I.77504、(CAS:71631−15−7)]、Pigment Black 31[C.I.71132、(CAS:67075−37−0)]、Pigment Black 32[C.I.71133、(CAS:83524−75−8)]、Pigment Black 33[C.I.77537、(CAS:188735−18−4)]、Pigment Black 34[C.I.77770、(CAS:1317−33−5)]、Pigment Black 6[C.I.77266、(CAS:1333−86−4)]、Pigment Black 7[C.I.77266、(CAS:1333−86−4)]、Pigment Black 8[C.I.77268、(CAS:1339−82−8)]、Pigment Black 9[C.I.77267、(CAS:8021−99−6)]、Pigment Blue 10[C.I.44040、(CAS:1325−93−5)]、Pigment Blue 15[C.I.74160、(CAS:147−14−8)]、Pigment Blue 16[C.I.74100、(CAS:574−93−6)]、Pigment Blue 18[C.I.42770、(CAS:1324−77−2)]、Pigment Blue 21[C.I.69835、(CAS:1324−26−1)]、Pigment Blue 22[C.I.69810、(CAS:1324−27−2)]、Pigment Blue 25[C.I.21180、(CAS:10127−03−4)]、Pigment Blue 26[C.I.21185、(CAS:5437−88−7)]、Pigment Blue 28[C.I.77346、(CAS:1345−16−0)]、Pigment Blue 29[C.I.77007、(CAS:57455−37−5)]、Pigment Blue 30[C.I.77420、(CAS:1339−83−9)]、Pigment Blue 32[C.I.77365、(CAS:69458−70−4)]、Pigment Blue 33[C.I.77112、(CAS:8046−59−1)]、Pigment Blue 34[C.I.77450、(CAS:1317−40−4)]、Pigment Blue 35[C.I.77368、(CAS:83712−59−8)]、Pigment Blue 36[C.I.77343、(CAS:68187−11−1)]、Pigment Blue 56[C.I.42800、(CAS:6417−46−5)]、Pigment Blue 57[C.I.42795、(CAS:5905−38−4)]、Pigment Blue 60[C.I.69800、(CAS:81−77−6)]、Pigment Blue 61[C.I.42765、(CAS:1324−76−1)]、Pigment Blue 62[C.I.42595、(CAS:82338−76−9)]、Pigment Blue 63[C.I.73015、(CAS:16521−38−3)]、Pigment Blue 64[C.I.69825、(CAS:130−20−1)]、Pigment Blue 65[C.I.59800、(CAS:116−71−2)]、Pigment Blue 66[C.I.73000、(CAS:482−89−3)]、Pigment Blue 71[C.I.77998、(CAS:68186−95−8)]、Pigment Blue 72[C.I.77347、(CAS:68186−87−8)]、Pigment Blue 73[C.I.77364、(CAS:68187−40−6)]、Pigment Blue 74[C.I.77366、(CAS:68412−74−8)]、Pigment Blue 75[C.I.74160、(CAS:3317−67−7)]、Pigment Blue 76[C.I.742520、(CAS:176365−61−0)]、Pigment Blue 78[C.I.42090、(CAS:68921−42−6)]、Pigment Blue 79[C.I.741300、(CAS:14154−42−8)]、Pigment Blue 9[C.I.42025B、(CAS:596−42−9)]、Pigment Brown 1[C.I.12480、(CAS:6410−40−8)]、Pigment Brown 10[C.I.77227、(CAS:12013−69−3)]、Pigment Brown 11[C.I.77495、(CAS:64294−89−9)]、Pigment Brown 2[C.I.12071、(CAS:10279−43−3)]、Pigment Brown 22[C.I.10407、(CAS:29398−96−7)]、Pigment Brown 23[C.I.20060、(CAS:35869−64−8)]、Pigment Brown 24[C.I.77310、(CAS:68186−90−3)]、Pigment Brown 26[C.I.71129、(CAS:81−33−4)]、Pigment Brown 27[C.I.73410、(CAS:3989−75−1)]、Pigment Brown 28[C.I.69015、(CAS:131−92−0)]、Pigment Brown 33[C.I.77503、(CAS:68186−88−9)]、Pigment Brown 34[C.I.77497、(CAS:68187−10−0)]、Pigment Brown 35[C.I.77501、(CAS:68187−09−7)]、Pigment Brown 37[C.I.77890、(CAS:70248−09−8)]、Pigment Brown 38[C.I.561660、(CAS:126338−72−5)]、Pigment Brown 39[C.I.77312、(CAS:71750−83−9)]、Pigment Brown 6[C.I.77491、77492、および77499、(CAS:52357−70−7)]、Pigment Brown 9[C.I.77430、(CAS:8014−85−5)]、Pigment Green 10[C.I.12775、(CAS:61725−51−7)]、Pigment Green 12[C.I.10020、(CAS:84682−41−7)]、Pigment Green 15[C.I.77600、(CAS:12224−92−9)]、Pigment Green 17[C.I.77288、(CAS:1308−38−9)]、Pigment Green 18[C.I.77289、(CAS:12001−99−9)]、Pigment Green 19[C.I.77335、(CAS:8011−87−8)]、Pigment Green 20[C.I.77408、(CAS:8007−61−2)]、Pigment Green 21[C.I.77410、(CAS:12002−03−8)]、Pigment Green 22[C.I.77412、(CAS:1345−20−6)]、Pigment Green 23[C.I.77009、(CAS:1344−98−5)]、Pigment Green 24[C.I.77013、(CAS:1345−00−2)]、Pigment Green 26[C.I.77344、(CAS:68187−49−5)]、Pigment Green 27[C.I.77520、(CAS:15418−51−6)]、Pigment Green 36[C.I.74265、(CAS:14302−13−7)]、Pigment Green 37[C.I.74255、(CAS:1330−37−6)]、Pigment Green 38[C.I.74265、(CAS:14302−13−7)]、Pigment Green 42[C.I.74260、(CAS:1328−53−6)]、Pigment Green 47[C.I.59825、(CAS:128−58−5)]、Pigment Green 50[C.I.77377、(CAS:68186−85−6)]、Pigment Green 51[C.I.77300、(CAS:68553−01−5)]、Pigment Green 54[C.I.59830、(CAS:25704−81−8)]、Pigment Green 58[C.I.742655、(CAS:1143572−73−9)]、Pigment Green 8[C.I.10006、(CAS:16143−80−9)]、Pigment Green 9[C.I.49415、(CAS:1326−13−2)]、Pigment Orange 1[C.I.11725、(CAS:6371−96−6)]、Pigment Orange 13[C.I.21110、(CAS:3520−72−7)]、Pigment Orange 14[C.I.21165、(CAS:6837−37−2)]、Pigment Orange 15[C.I.21130、(CAS:6358−88−9)]、Pigment Orange 16[C.I.21160、(CAS:6505−28−8)]、Pigment Orange 17[C.I.15510、(CAS:15782−04−4)]、Pigment Orange 17[C.I.15510 、(CAS:15876−51−4)]、Pigment Orange 18[C.I.15970、(CAS:1325−14−0)]、Pigment Orange 19[C.I.15990、(CAS:5858−88−8)]、Pigment Orange 20[C.I.77202、(CAS:12656−57−4)]、Pigment Orange 21[C.I.77601、(CAS:1344−38−3)]、Pigment Orange 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I.20050、(CAS:5280−74−0)]、Pigment Orange 34[C.I.21115、(CAS:15793−73−4)]、Pigment Orange 39[C.I.45370、(CAS:15876−57−0)]、Pigment Orange 4[C.I.12459、(CAS:21889−27−0)]、Pigment Orange 40[C.I.59700、(CAS:128−70−1)]、Pigment Orange 43[C.I.71105、(CAS:4424−06−0)]、Pigment Orange 44[C.I.21162、(CAS:17453−73−5)]、Pigment Orange 45[C.I.77601、(CAS:59519−55−0)]、Pigment Orange 46[C.I.15602、(CAS:63467−26−5)]、Pigment Orange 5[C.I.12075、(CAS:3468−63−1)]、Pigment Orange 6[C.I.12730、(CAS:6407−77−8)]、Pigment Orange 61[C.I.11265、(CAS:40716−47−0)]、Pigment Orange 64[C.I.12760、(CAS:72102−84−2)]、Pigment Orange 65[C.I.48053、(CAS:20437−10−9)]、Pigment Orange 66[C.I.48210、(CAS:68808−69−5)]、Pigment Orange 67[C.I.12915、(CAS:74336−59−7)]、Pigment Orange 68[C.I.486150、(CAS:42844−93−9)]、Pigment Orange 69[C.I.56292、(CAS:85959−60−0)]、Pigment Orange 7[C.I.15530、(CAS:5850−81−7)]、Pigment Orange 71[C.I.561200、(CAS:84632−50−8)]、Pigment Orange 72[C.I.211095、(CAS:384329−80−0)]、Pigment Orange 73[C.I.561170、(CAS:84632−59−7)]、Pigment Orange 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色組成物に使用される顔料(複数可)は、上記の顔料群から選択される少なくとも2つの異なる顔料を含むことができるか、または上記の顔料群から選択される少なくとも3つの異なる顔料を含むことができる。一実施形態によれば、色組成物に使用される顔料(複数可)は、Pigment Yellow 83(CI 21108)、CAS#5567−15−7、Pigment Yellow 155(C.I.200310)、(CAS:68516−73−4)、Pigment Yellow 180(C.I.21290)、(CAS:77804−81−0)からなる黄色顔料群から選択される少なくとも1つの黄色顔料を含むことができる。
少なくとも1つの黄色顔料に加えて、または代替的に、色組成物に使用される顔料(複数可)は、Pigment Red 5(CI 12490)、(CAS#6410−41−9)、Pigment Red 112(CI 12370)、(CAS#6535−46−2)、Pigment Red 122(CI 73915)、(CAS#980−26 −7)からなる赤色顔料群から選択される少なくとも1つの赤色顔料を含むことができる。
少なくとも1つの黄色顔料および/もしくは少なくとも1つの赤色顔料に加えて、または代替的に、色組成物に使用される顔料(複数可)は、Pigment Green 36、(C.I.74265)、(CAS:14302−13−7)からなる緑色顔料群から選択される少なくとも1つの緑色顔料を含むことができる。
少なくとも1つの黄色顔料および/もしくは少なくとも1つの赤色顔料および/もしくは少なくとも1つの緑色顔料に加えて、または代替的に、色組成物に使用される顔料(複数可)は、Pigment Blue 16、(CAS:424827−05−4)、Pigment Blue 60(C.I.69800)、(CAS:81−77−6)、Pigment Blue 66、(C.I.73000)、(CAS:482−89−3)からなる青色顔料群から選択される少なくとも1つの青色顔料を含むことができる。
少なくとも1つの黄色顔料および/もしくは少なくとも1つの赤色顔料および/もしくは少なくとも1つの緑色顔料および/もしくは少なくとも1つの青色顔料に加えて、または代替的に、色組成物に使用される顔料(複数可)は、Pigment Black 6(C.I.77266)、(CAS 1333−86−4)、Pigment Black 7(C.I.77266)、(CAS 1333−86−4)からなる黒色顔料群から選択される少なくとも1つの黒色顔料を含むことができる。
顔料(複数可)は、±15mV以上、好ましくは±20mV以上、より好ましくは±25mV以上の表面ゼータ電位を任意に有することができる。表面ゼータ電位は、ゼータサイザー、例えば、Zetasizer 3000 HSで測定することができる。表面ゼータ電位測定は、例えば、ISO 13099に従って実行される。
例えば、白色または着色顔料は、カルミン、カーボンブラック、アニリンブラック、メラニン、アゾイエロー、キナクリドン、フタロシアニンブルー、ソルガムレッド、CI 42090、69800、69825、73000、74100、および74160のリファレンスでカラーインデックスにコードされている青色顔料、CI 11680、11710、15985、19140、20040、21090、21100、21108、47000、47005、および77492のリファレンスでカラーインデックスにコードされている黄色顔料から選択することができる。
CI 61565、61570、74265、および74260のリファレンスでカラーインデックスにコードされている緑色顔料、CI 11725、12075、15510、45370、および71105のリファレンスでカラーインデックスにコードされているオレンジ色顔料、CI 12085、12120、12370、12420、12490、14700、15525、15580、15585、15620、15630、15800、15850、15865、15880、17200、26100、45380、45410、45430、58000、73360、73915、75470、および77491のリファレンスでカラーインデックスにコードされている赤色顔料、ならびにインドールまたはフェノール誘導体の酸化重合によって得られた顔料。
また、言及され得る非限定的な例として挙げられるのは、有機顔料の顔料ペースト、例えば、Hoechst社から下記の名称で販売されている製品である。JAUNE COSMENYL IOG:Pigment Yellow 3(CI 11710)、JAUNE COSMENYL G:Pigment Yellow 1(CI 11680)、ORANGE COSMENYL GR:Pigment Orange 43 (CI 71105)、ROUGE COSMENYL R:Pigment Red 4(CI 12085)、CARMINE COSMENYL FB:Pigment Red 5(CI 12490)、VIOLET COSMENYL RL:Pigment Violet 23(CI 51319)、BLEU COSMENYL A2R:Pigment Blue 15.1(CI 74160)、VERT COSMENYL GG:Pigment Green 7(CI 74260)、およびNOIR COSMENYL R:Pigment Black 7(CI 77266)。
また、本開示による少なくとも1つの顔料は、欧州特許出願公開第EP1184426(A2)号に記載されているような少なくとも1つの複合顔料の形態であり得る。これらの複合顔料は、例えば、鉱物コアと、このコアに有機顔料が確実に結合されるようするための少なくとも1つの結合剤と、このコアを少なくとも部分的に被覆する少なくとも1つの有機顔料と、を含む、粒子の化合物であり得る。
本開示による少なくとも1つの顔料は、毛髪の色に拡散しないが、ケラチン繊維の外壁上に沈着する、小さな未溶解の微粒子の形態であり得る。好適な色顔料は、有機由来および/または無機由来のものであり得る。ただし、顔料は、その優れた耐光性、耐候性、および/または耐熱性を考慮して、無機色顔料でもあり得る。
無機顔料としては、天然由来であるか合成由来であるかに関わらず、例えば、白亜、赤黄土、アンブラ、緑土、バーントシェンナ、または黒鉛から製造されたものが挙げられる。さらになお、無機色顔料として、酸化鉄黒などの黒色顔料、ウルトラマリンまたは酸化鉄赤などの色顔料、および蛍光顔料または燐光顔料を使用することが可能である。
着色金属酸化物、金属水酸化物、および金属酸化物水和物、混合相顔料、亜硫酸シリケート、シリケート、金属硫化物、複合金属シアン化物、金属スルフェート、金属クロメート、および/または金属モリブデートが特に好適である。特に、好ましい色顔料は、黒色酸化鉄(Cl 77499)、黄色酸化鉄(Cl 77492)、赤色および褐色酸化鉄(Cl 77491)、マンガンバイオレット(Cl 77742)、ウルトラマリン(スルホケイ酸ナトリウムアルミニウム、Cl 77007、Pigment Blue 29)、酸化クロム水和物(CI 77289)、アイアンブルー(フェロシアン化第2鉄、CI 77510)、および/またはカルミン(コチニール)である。
また、少なくとも1つの顔料は、着色真珠光沢顔料であり得る。これらは通常、マイカをベースとしており、二酸化チタン(CI 77891)、黒色酸化鉄(CI 77499)、黄色酸化鉄(CI 77492)、赤色および褐色酸化鉄(CI 77491、CI 77499)、マンガンバイオレット(CI 77742)、ウルトラマリン(スルホケイ酸ナトリウムアルミニウム、CI 77007、Pigment Blue 29)、酸化クロム水和物(CI 77289)、酸化クロム(CI 77288)、ならびに/またはアイアンブルー(フェロシアン化第2鉄、CI 77510)からなる群からの1つ以上の金属酸化物でコーティングされ得る。
マイカは、マスコバイト、フロゴパイト、パラゴナイト、バイオタイト、レピドライト、マーガライトなどのフィロシリケートの一部を形成する。金属酸化物と組み合わせて真珠光沢顔料を製造するために、マイカ、主にマスコバイトまたはフロゴパイトは、金属酸化物でコーティングされる。
また、天然マイカの代替物として、1つ以上の金属酸化物でコーティングされた合成マイカを真珠光沢顔料として使用することも、任意に可能である。天然マイカをベースとするそのような好適な真珠光沢顔料は、例えば、WO2005/065632に記載されている。また、少なくとも1つの顔料は、天然もしくは合成マイカをベースとする真珠光沢顔料であり得、前述の金属酸化物の1つ以上でコーティングされている。それぞれの顔料の色は、金属酸化物(複数可)の層の厚さを変えることによって異なり得る。
また、少なくとも1つの顔料は、着色金属酸化物、金属水酸化物、金属酸化物水和物、シリケート、金属硫化物、複合金属シアン化物、金属スルフェート、青銅顔料、および/またはマイカをベースとする着色顔料からなる群から選択される少なくとも1つの無機色顔料であり得、これらは少なくとも1つの金属酸化物および/または金属オキシ塩化物でコーティングされている。
また、少なくとも1つの顔料は、二酸化チタン(CI 77891)、黒色酸化鉄(CI 77499)、黄色酸化鉄(CI 77492)、赤色および/もしくは褐色酸化鉄(CI 77491、CI 77499)、マンガンバイオレット(CI 77742)、ウルトラマリン(スルホケイ酸ナトリウムアルミニウム、CI 77007、Pigment Blue 29)、酸化クロム水和物(CI 77289)、酸化クロム(CI 77288)、ならびに/またはアイアンブルー(フェロシアン化第2鉄、CI 77510)からなる群からの1つ以上の金属酸化物でコーティングされている、少なくとも1つのマイカをベースとした着色顔料であり得る。
また、少なくとも1つの顔料は、例えば、Merck社からRona(登録商標)、Colorona(登録商標)、Dichrona(登録商標)、およびTimiron(登録商標)という商品名で、Sensient社からAriabel(登録商標)およびUnipure(登録商標)という商品名で、Eckart Cosmetic Colors社からPrestige(登録商標)という商品名で、ならびにSunstar社からSunshine(登録商標)という商品名で市販されている色顔料であり得る。
また、少なくとも1つの顔料は、Colorona(登録商標)という商品名を有する色顔料、例えば、Colorona Copper、Merck社製、マイカ、Cl 77491(酸化鉄);Colorona Passion Orange、Merck社製、マイカ、Cl 77491(酸化鉄)、アルミナ;Colorona Patina Silver、Merck社製、マイカ、Cl 77499(酸化鉄)、Cl 77891(二酸化チタン);Colorona RY、Merck社製、Cl 77891(二酸化チタン)、マイカ、Cl 75470(カルミン);Colorona Oriental Beige、Merck社製、マイカ、Cl 77891(二酸化チタン)、Cl 77491(酸化鉄);Colorona Dark Blue、Merck社製、マイカ、二酸化チタン、フェロシアン化第2鉄;Colorona Chameleon、Merck社製、Cl 77491(酸化鉄)、マイカ;Colorona Aborigine Amber、Merck社製、マイカ、Cl 77499(酸化鉄)、Cl 77891(二酸化チタン);Colorona Blackstar Blue、Merck社製、Cl 77499(酸化鉄)、マイカ;Colorona Patagonian Purple、Merck社製、マイカ、Cl 77491(酸化鉄)、Cl 77891(二酸化チタン)、Cl 77510(フェロシアン化第2鉄);Colorona Red Brown、Merck社製、マイカ、Cl 77491(酸化鉄)、Cl 77891(二酸化チタン);Colorona Russet、Merck社製、Cl 77491(二酸化チタン)、マイカ、Cl 77891(酸化鉄);Colorona Imperial Red、Merck社製、マイカ、二酸化チタン(Cl 77891)、D&C RED NO.30(Cl 73360);Colorona Majestic Green、Merck社製、Cl 77891(二酸化チタン)、マイカ、Cl 77288(酸化クロムグリーン);Colorona Light Blue、Merck社製、マイカ、二酸化チタン(Cl 77891)、フェロシアン化第2鉄(Cl 77510);Colorona Red Gold、Merck社製、マイカ、Cl 77891(二酸化チタン)、Cl 77491(鉄);Colorona Gold Plus MP 25、Merck社製、マイカ、二酸化チタン(Cl 77891)、酸化鉄(Cl 77491);Colorona Carmine Red、Merck社製、マイカ、二酸化チタン、カルミン;Colorona Blackstar Green、Merck社製、マイカ、Cl 77499(酸化鉄);Colorona Bordeaux、Merck社製、マイカ、Cl 77491(酸化鉄);Colorona Bronze、Merck社製、マイカ、Cl 77491(酸化鉄);Colorona Bronze Fine、Merck社製、マイカ、Cl 77491(酸化鉄);Colorona Fine Gold MP 20、Merck社製、マイカ、Cl 77891(二酸化チタン)、Cl 77491(酸化鉄);Colorona Sienna Fine、Merck社製、Cl 77491(酸化鉄)、マイカ;Colorona Sienna、Merck社製、マイカ、Cl 77491(酸化鉄);Colorona Precious Gold、Merck社製、マイカ、Cl 77891(二酸化チタン)、シリカ、Cl 77491(酸化鉄)、酸化スズ;Colorona Sun Gold Sparkle MP 29、Merck社製、マイカ、二酸化チタン、酸化鉄、マイカ、Cl 77891、Cl 77491(EU);Colorona Mica Black、Merck社製、Cl 77499(酸化鉄)、マイカ、Cl 77891(二酸化チタン);Colorona Bright Gold、Merck社製、マイカ、Cl 77891(二酸化チタン)、Cl 77491(酸化鉄);Colorona Blackstar Gold、Merck社製、マイカ、Cl 77499(酸化鉄)であり得、Unipure(登録商標)という商品名を有する色顔料、例えば、Unipure Red LC 381 EM、Sensient社製、Cl 77491(酸化鉄)、シリカ;Unipure Black LC 989 EM、Sensient社製、Cl 77499(酸化鉄)、シリカ;Unipure Yellow LC 182 EM、Sensient社製、Cl 77492(酸化鉄)、シリカであり得る。
また、ケラチン繊維に所望される色の変化の程度に応じて、少なくとも1つの顔料を、様々な量で使用することもできる。使用する色顔料が多いほど、一般的に色の変化の程度は大きくなる。しかしながら、ある特定の使用量から開始して、ケラチン繊維への顔料の付着が限界値に近づき、それを超えた場合、顔料の使用量をさらに増加させることによって色の変化の程度を増強させることはもはや不可能となる。特定の理論に束縛されるものではないが、ある一定の厚さが達成された場合、わずかな量の入射光が顔料層を通過して、毛髪自体によって観察される色に差異をもたらすと考えられている。残りの光は、表面に向かって散乱されるか、または吸収されるかのいずれかである。
少なくとも1つの顔料は、部分的に(スキーム1、(b)、顔料が白色または無色である場合であっても、暗色の楕円形によって顔料を表す)、または完全に(スキーム1、(a))、マトリクス(例えば、ポリマーマトリクスまたは無機マトリクス)中に包含され得る。あるいは、顔料は、着色もしくは無色であり得るマトリクスの表面に付着し得る(スキーム1(c))。
Figure 2021534078
マトリクスは、例えば、CaCO、MnCOであり得る。あるいは、マトリクスは、メラミンホルムアルデヒドマトリクスであり得る。
別の実施例では、少なくとも1つの顔料は、公開された米国特許出願公開 第2007/0134180号に記載されているように、シリカ内に封入され得る。カプセルに封入された顔料の他の例としては、カプセルに封入されたカルミン、酸化鉄、二酸化チタン、および酸化クロム/水酸化クロム、着色剤D&C Red 21アルミニウムレーキ、D&C Red 7カルシウムレーキ、D&C Green 6リポ溶性、およびAluminium Blue #1(インジゴカルミンレーキ)が挙げられる。カプセルに封入された顔料は、その鉱物形態であるアナターゼ、ブルッカイト、もしくはルチル、またはそれらの混合物のうちのいずれか1つである、二酸化チタン(他の顔料を明るくし、かつ製剤に不透明度を与えるために使用される)であり得る。あるいは、顔料は、3つの基本色−赤色、黒色、および黄色の酸化鉄、またはそれらの混合物のうちのいずれかである、少なくとも1つの酸化鉄であり得る。これらの3つの酸化物、および二酸化チタンの添加によって、褐色の任意の色合い(肌の色調)を達成することができる。
また、有機顔料はレーキでもあり得る。本明細書で使用される場合、「レーキ」という用語は、少なくとも1つの染料が不溶性粒子に吸着され、このようにして得られた、使用中に不溶性のままである集合体を意味する。その上に染料が吸着される無機基質は、例えば、アルミナ、シリカ、ホウケイ酸カルシウムナトリウム、ホウケイ酸カルシウムアルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マンガン、アルミニウム、ニトロ染料、トリアリールメチン染料、アゾ染料、アントラゼン、酸性染料、ポリメチン染料、トリアリールメチン染料、アザアヌレン染料、およびポリメチン染料であり得る。
染料のなかでも、とりわけコチニールカルミンについて非限定的な言及がなされ得る。また、染料の非限定的な例としては、以下の名称で知られているものも挙げられる。D&C Red 21(CI 45 380)、D&C Orange 5(CI 45 370)、D&C Red 27(CI 45 410)、D&C Orange 10(CI 45 425)、D&C Red 3(CI 45 430)、D&C Red 4(CI 15 510)、D&C Red 33(CI 17 200)、D&C Yellow 5(CI 19 140)、D&C Yellow 6(CI 15 985)、D&C Green(CI 61 570)、D&C Yellow 1 O(CI 77 002)、D&C Green 3(CI 42 053)、およびD&C Blue 1(CI 42 090)。レーキの非限定的な例としては、以下の名称で知られている製品が挙げられる。D&C Red 7(CI 15 850:1)。
また、少なくとも1つの顔料は、特殊効果を有する顔料であり得る。本明細書で使用される場合、「特殊効果を有する顔料」という用語は、観察条件(光、温度、観察角度など)と相関して変化する、不均一に着色された外観(ある特定の色合い、ある特定の精彩度、およびある特定の明度によって特徴付けられる)を概して作り出す顔料を意味する。ゆえに、これらは白色または着色顔料と対照的であり、標準的な均一な不透明、半透明、または透明な色合いをもたらす。
特殊効果を有する顔料にはいくつかの種類があり、蛍光顔料、光変色性顔料、または熱変色性顔料などの低屈折率のもの、および真珠層またはグリッターフレークなどの高屈折率のものが挙げられる。特殊効果を有する顔料の非限定的な例としては、チタンまたはオキシ塩化ビスマスでコーティングされたマイカなどの真珠光沢顔料、酸化鉄を含むチタンマイカ、例えば第2鉄ブルーまたは酸化クロムを含むチタンマイカ、上述の種類の有機顔料を含むチタンマイカ等の着色真珠光沢顔料、およびオキシ塩化ビスマスをベースとする真珠光沢顔料もまた挙げられる。真珠光沢顔料の非限定的な例としては、Engelhard社から販売されているCELLINI真珠層(マイカ−TiO−レーキ)、Eckart社から販売されているPRESTIGE(マイカ−TiO)、Eckart社から販売されているPRESTIGE BRONZE(マイカ−Fe)、Merck社から販売されているCOLORONA(マイカ−TiO−Fe)が挙げられる。
マイカ支持体上の真珠層に加えて、アルミナ、シリカ、ホウケイ酸ナトリウムカルシウム、ホウケイ酸カルシウムアルミニウム、およびアルミニウムなどの合成基質をベースとする多層顔料を想定することができる。
また、干渉効果を有する顔料の非限定的な例としては、基質に固定されていないもの、例えば、液晶(Wacker社製のHELICONES HC)およびホログラフィック干渉フレーク(Spectratek社製のGEOMETRIC PIGMENTSまたはSPECTRA F/X)も挙げられる。また、特殊効果を有する顔料には、蛍光顔料(日光で蛍光を発する物質であるか、紫外線蛍光を生成する物質であるかに関わらず)、燐光顔料、光変色性顔料、熱変色性顔料、および量子ドットであり、例えば、Quantum Dots Corporation社から販売されているものも含まれる。
量子ドットは、光励起下で発光し、400nm〜700nmの範囲の波長で照射することができる、発光半導体ナノ粒子である。これらのナノ粒子は、文献から知られている。それらナノ粒子は、例えば、米国特許第6,225,198号または同第5,990,479号、同文献中に引用されている出版物、および以下の出版物:DabboussiB.O.etal.「(CdSe)ZnS core−shell quantum dots:synthesis and characterization of a size series of highly luminescent nanocrystallites」Journal of Physical Chemistry B,vol.101,1997 pp.9463−9475、およびPeng,Xiaogang et al.「Epitaxial growth of highly luminescent CdSe/CdS core/shell nanocrystals with photostability and electronic accessibility」,Journal of the American Chemical Society,vol.119,No.30,pp.7019−7029に記載のプロセスに従って製造することができ、前述の公表文献はすべて参照により本明細書に組み込まれる。
本開示において使用することができる様々な顔料は、幅広い色を得ることが可能であり、また金属効果または干渉効果などの光学的効果も得ることができる。
本開示において使用することができる顔料は、可視光(例えば、350nm超の波長を有する光)を含む様々な波長の光を伝達することができる。顔料(複数可)はまた、ある特定の波長の光を伝達するだけでなく、ある特定の波長の光を反射することもできる。また、顔料(複数可)は、100%反射性でもあり得る。例えば、反射性顔料は、可視光の高正反射を提供する。反射性顔料としては、金属または金属酸化物の無光沢ではなく散乱性でもない表面層で部分的または完全にコーティングされているものが挙げられる。基質は、いくつかの例を挙げると、ガラス、セラミック、グラファイト、金属酸化物、アルミナ、シリカ、シリケート、特にアルミノシリケートおよびボロシリケート、ならびに合成マイカ(例えば、フルオロフロゴパイト)から選択することができる。金属または金属酸化物は、酸化チタン、酸化鉄、酸化スズ、酸化クロム、硫酸バリウム、MgF、CeF、ZnS、ZnSe、SiO、Al、MgO、Y、SeO、SiO、HfO、ZrO、CeO、Nb、Ta、およびMoS、ならびにそれらの混合物であり得るが、これらに限定されない。反射性顔料は、可視スペクトルにおいて少なくとも70%のスペクトル反射率を有することができる。
他の反射性顔料としては、異なる屈折率の2つ以上のポリマー層および/または金属層の非ゴニオクロマチック層状構造を有するものが挙げられる。例えば、2,6−ポリエチレンナフタレート(PEN)およびポリメチル(メタ)アクリレートの層を含む反射性粒子は、3M社からMirror Glitter(商標)という名称で販売されている。他の効果顔料は、Flora Tech社から様々な色(黄色、赤色、緑色、青色)でMetasomes Standard/Glitterという商標名で入手可能である。
顔料ブレンド用の色域
CIE L*a*b*(CIELAB)は、国際照明委員会(International Commission on Illumination)によって指定されている色空間である。これにはヒトの眼で見ることができるすべての色が記載されており、デバイス非依存モデルとして機能して、リファレンスとして使用される。
CIELABの3つの座標は、色の明度(L*=0は黒色を生成し、L*=100はディフューズホワイト示す。スペキュラーホワイトは明度がより高い場合がある)、その赤色/マゼンタと緑色との間の位置(a*、負の値は緑色を示し、正の値はマゼンタを示す)、その黄色と青色との間の位置(b*、負の値は青色を示し、正の値は黄色を示す)を表す。
L*a*b*モデルは3次元モデルであるため、3次元空間においてのみ適切に表すことができる。2次元の描写には、定型的な明度の色立体の断面図である色度図が含まれる。
赤−緑および黄−青の対向するチャネルは、(推定)コーン応答の明度変換の差異として計算されるため、CIELABは色度値の色空間である。
本発明において、色域は、試験される各顔料を、毛髪カラーリング組成物に添加し、次いで、毛髪に適用した場合に、カラーリングされた毛髪の結果として得られるCIELAB明度またはL*値が60±2になるようなレベルで個別に試験することによって決定される。顔料の所要レベルは、試験対象となった顔料に依存する。2つの毛髪房(Kerling、Natural White特別品質)に対し、本発明に記載されているような毛髪カラーリング組成物を適用する。Minolta分光光度計CM−2600dを使用して、乾燥させた髪毛房の色を測定し、前面と後部側の両方で5点を測定して、値を平均化する。D65 L*a*b値を計算する。少なくとも3つの顔料を各々測定して、それらの結果として得られる色が標的L*値の60±2の範囲内に収まっている場合、色域を計算することができる。最初に、a*b平面内の3つの顔料の各組み合わせの結果として得られる三角形の各辺の長さを、以下の式を使用して計算する。顔料1と顔料2との間の距離を計算するために、以下の式を使用する。
辺長SL12=(a顔料1−a顔料2+(b顔料1−b顔料20.5
これを、顔料の各対について計算する。次いで、一連の3つの顔料について計算する。
結果として得られる色域を、以下の式を使用して計算する。
色域=(S(S−SL12)(S−SL13)(S−SL230.5
式中、SL12、SL13、およびSL23は、a*b平面内の三角形の3つの辺の長さであり、S=(SL12+SL13+SL23)/2である。4つ以上の顔料が使用される場合、この計算を、使用される4つ以上の顔料からの3つの顔料の組み合わせの各々について実施することができ、最大の色域が選択される。
本発明の毛髪カラーリング組成物の実施形態はまた、250超、500超、750超、800超、900超、1100超、またはさらには1250超の色域を有すことができる。
色域について実施された実験
上記の式を使用して、以下に示すような色域表1からの可能な3つの顔料の各組み合わせについて、公称L値60での色域を計算した。
Figure 2021534078
これらは、適切なレベルの第1、第2、および第3の組成物を使用して、後述される例示的な製剤内に製剤化された。
顔料の組み合わせおよびそれらの結果として得られる色域について、いくつかの例を例示する。この例示は、当業者であれば、上記の説明に従って評価された顔料が取り得るすべての順列について、実施できるであろう。
図1〜6は、一連の3つの顔料選択に対して生成された色域三角形のプロットを示す。
図1は、Pigment Green 36、Pigment Yellow 83、およびPigment Red 122の組み合わせによる大きな三角形がa*b*色平面内にプロットされており、その面積が1520であることを示す。
図2は、Pigment Green 36、Pigment Yellow 83、およびPigment Blue 60の組み合わせによって、より小さな三角形が得られ、その面積が925であることを示す。
図3は、Pigment Black 7、Pigment Yellow 83、およびPigment Red 122の組み合わせによって、より小さな三角形が得られ、その面積が655であることを示す。
図4は、Pigment Black 7、Pigment Blue 60、およびPigment Red 122の組み合わせによって、より小さな三角形が得られ、その面積が92であることを示す。
4つ以上の顔料およびそれらの結果として得られる色域の評価方法について、第2の一連の例を示す。プロットを作製したところ、一連の三角形を示されるようにプロットすることができ、それぞれに対して面積が評価される。そのような系では、色域は、形成された三角形の最大として定義される。
図5は、Pigment Green 36、Pigment Yellow 83、Pigment Blue 60、およびPigment Red 122の組み合わせによる一連の三角形がプロットされており、その面積が803、925、209、および1520であることを示す。この顔料系の色域は、1520である。[総面積の代替的な計算値は1728である]
図6は、Pigment Black 7、Pigment Yellow 83、Pigment Blue 60、およびPigment Red 122の組み合わせによる一連の三角形がプロットされており、その面積が803、57、92、および655であることを示す。この顔料系の色域は、803である[代替的アプローチでも同じである]
一実施形態では、複数の多成分カラーリング組成物を、逐次的に毛髪に適用することができる。例えば、実質的に光を散乱および/または反射させて、毛髪の色をより明るく見せる視覚効果を生み出す顔料微粒子を含有する第1の多成分組成物を毛髪に適用し、その後、実質的に光を吸収して、毛髪に色を提供する顔料微粒子を含有する第2の多成分組成物を適用してもよく、第1および第2の多成分カラーリング組成物の逐次的な添加の組み合わせが、最終的な毛髪の色を提供する。例えば、第1の多成分カラーリング組成物は、金属フレークを含んでもよく、第2の多成分カラーリング組成物は、有機顔料微粒子を含有してもよい。また、第1、第2の多成分カラーリング組成物よりも多くを毛髪に適用して、所望の色の結果を達成してもよく、3つ以上の多成分カラーリング組成物を適用してもよい。
E.PH
本開示による多成分組成物の実施形態は、約3〜約12、好ましくは約4〜約10の範囲のpHを有し得、多くの実施形態では6.8以上であり得る。例えば、pHは、8以上、9以上、または最大12であり得る。いくつかの実施例では、本発明による多成分組成物の実施形態は、約7〜約10、約5〜約11、または約6〜約8のpHを有し得る。
本開示による多成分組成物は、pH調節剤および/または緩衝剤を含み得る。この量は、組成物/製剤のpHを調整するのに十分に効果的である。本明細書で使用するための好適なpH調節剤および/または緩衝剤としては、アンモニア、アルカノールアミン、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール、および2−アミノ−2−ヒドロキシメチル−1,3,−プロパンジオールおよびグアニジウム塩、アルカリ金属および水酸化アンモニウムおよび炭酸アンモニウム、例えば、水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウムおよび炭酸アンモニウム、ならびに無機および無機酸などの酸、例えば、リン酸、酢酸、アスコルビン酸、クエン酸または酒石酸、塩酸、ならびにそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
F.分散剤
当業者であれば、分散剤を注意深くかつ選択的に選択することが、固定化フィルムから生成される色の量を最大限にし、残留性または洗浄堅牢度を最大限にし、かつ色の除去を可能にする点に関して、性能を最大限にするのに役立ち得ることは明らかであろう。
例えば、結合剤ポリマーが本質的にアニオン性である場合、カチオン性ではなく、アニオン性または非イオン性である分散剤が好ましくは選択される。それは、この選択を行うことによって、ケラチン上に着色フィルムを形成する前に、製剤において所望されない沈殿を回避する、すなわち、反対の電荷を回避する原理が利用されるからである。
同様に、化学的に類似した分散剤および結合剤(例えば、シリコーン分散剤と対合したシリコーン結合剤)を選択する原理に従って、最大の互換性を確保することができる。
上記に特記されている互換性と同様、分散剤(複数可)の選択における他の重要な基準は、好ましくは最小量の入力機械的エネルギーを用いて、顔料を一次粒子サイズになるまで分散させることができるそれらの能力である。また、当業者に認識されるように、分散剤の濃度も、決定的な重要性を持つ要素とされる。一般的に、それは通常、分散活性の最小量が存在することを必要とし、この最小量を下回ると、システムは完全に分散されないか、またはさらに悪い場合は、分散剤が凝結剤として機能するかのいずれかとなる。
これら2点の考慮事項を併せて使用することによって、好ましい素材とそれらの各濃度を定義する。
また、使用される結合剤ポリマーの種類によっては、結合剤自体も分散剤である場合もあり得る(分散剤のクラスの考察については、以下を参照)。そのような場合には、添加剤をさらに分散させないことが必要となり得る可能性がある。
分散剤の種類、特性および化学物質の概要
分散剤は、両親媒性(amphiphilic)または両親媒性(amphiphathic)であり、それらが親水性(水を好む、極性)および親油性(油を好む)の両方の特性を保有する化学化合物であることを意味する。分散剤は、2つの成分間の界面張力を低下させることによって、固体、例えば液体媒体中の顔料(結合剤など)の均一な分布および安定化を可能にする、界面活性ポリマーである。結果として、凝集体は一次粒子に分解され、再凝集の分散剤の包体を保護することによって保護される。
分散剤は、以下における安定化機構に基づいて細分化することができる。
1.静電安定化のための分散剤
a.アニオン性分散添加剤
i.ポリアクリレート
ii.ポリホスフェート
b.中性分散添加剤
c.カチオン性分散添加剤
2.立体安定化用分散剤
静電安定化
顔料表面は、イオン電荷を担持する添加剤で占有されている。すべての顔料粒子は、同じように帯電する。電荷による相互反発は、顔料粒子の引力よりも大きい。静電安定化は、主に水ベースの塗料系において、その関連性を有する。
●ポリアニオン性分散添加剤:ポリカルボキシレート(主にポリアクリル酸の塩)、直鎖状ポリホスフェートと環状メタホスフェートとに分割されたポリホスフェート、ポリアクリレート
●ポリアクリル酸の塩、カチオンとしては、ナトリウムおよびアンモニウムが好ましく、これらのポリアクリレートは水溶性であり、技術製品は、2000〜20,000g/molの範囲の分子量を有し、約8000g/molが最適である。
●アクリル酸、メタクリル酸、もしくはマレイン酸のホモまたはコポリマーのナトリウム塩およびアンモニウム塩
立体安定化
顔料粒子間の引力は、粒子同士の比較的小さな距離に対してのみ有効である。2つの粒子の相互接近は、顔料の表面にしっかりと固定され、表面から延在して基を担持し、かつ顔料が互いに接触する可能性を低減し得る分子によって、防止することができる。鎖長を十分に長くすることによって、凝集を防止することができる。
●水溶性ポリマー
●ブロックまたはグラフトコポリマー、いわゆるABブロックコポリマー
●例:2−ビニルピリジンおよびメタクリル酸エステルのABブロックポリマー
●例:ポリエステル(カプロラクタム系)およびトリエチレンテトラミンのABブロックコポリマー
●Aセグメントの典型的な官能基は、固有結合についてはカルボキシル、アミン、スルフェート、およびホスフェートであり、または水素結合についてはポリエステルおよびポリアミドである。Bは、分子量1000〜15000g/molの溶媒和側鎖、例えば、修飾ポリアクリレートまたはポリヒドロキシステアレートを表す。
●親水性部分(例えば、ポリエーテル)およびオリゴマーまたはポリマーを含有する顔料親和性基(例えば、基類)。
以下の種類は、生成に使用されるモノマーの種類の数に応じて区別される。
●ホモポリマー:1種類のみのモノマー
●コポリマー:2つのモノマー
●ターポリマー:3つのモノマー
ポリマーにおけるモノマー分布による分類:
●統計上のポリマー:AおよびBセグメントは無作為に分布される
●ブロックポリマー:モノマーはブロックにグループ化される
●グラフトポリマー:その上に他のモノマーブロックの側鎖がグラフトされている、直鎖状ホモポリマー主鎖からなる。
溶剤系システムの分散剤のいくつかの例は、以下のとおりである。
●OH基またはカルボキシ基を有する無機顔料用のオリゴマーチタネートおよびシラン。
●無機顔料(カチオン性)用のオリゴマーポリマーカルボン酸。
●無機顔料(例えば、カチオン性ポリマー)用のポリアミン。
●無機および有機顔料(電気的中性)用の長鎖ポリアミンおよびポリカルボン酸の塩。
●有機顔料を安定化させるための、アミン/アミド官能性ポリエステル/ポリアクリレート。
水性システムの分散剤のいくつかの例は、以下のとおりである。
●無機分散剤、例えば、微粒CaCO3、Ca3(PO4)2、ポリホスフェート、ポリリン酸。
●非イオン性界面活性剤、例えば、エトキシル化脂肪アルコール(例えば、Neodol 25−9)、エトキシル化油(例えば、エトキシル化ヒマシ油、商品名:Cremophore RH410)
●別個の親水性ブロックおよび疎水性ブロックを有する種類のブロックコポリマーおよびグラフトコポリマー(例えば、酸化エチレン−酸化プロピレンポリマー、商品名:Poloxamer)
●酸の非エトキシル化塩またはエトキシル化塩からなるアニオン性界面活性剤(例えば、セテス−10−リン酸ナトリウム、商品名:Crodafos)。
分散剤として作用することができる非イオン性界面活性剤の例および分類としては、顔料微粒子の表面に強い親和性を有する少なくとも1つの官能基を担持する、オリゴマー(例えば、最大20のモノマー単位を有するオリゴマー、最大20のモノマー単位を有するポリマー)、ポリマー、および/またはそれらのうちのいくつかの混合物が挙げられる。例えば、それらは、顔料微粒子の表面に物理的または化学的に付着することができる。また、これらの分散剤は、連続媒体に適合性であるか、または連続媒体に可溶性である、少なくとも1つの官能基も含有する。例えば、12−ヒドロキシステアリン酸エステルおよびポリオールのC〜C20脂肪酸エステル、例えば、グリセロールまたはジグリセロールが使用され、それらは例えば、Avecia社からSOLSPERSE 21,000という名称で販売されている製品などの約750g/molの分子量を有するポリ(12−ヒドロキシステアリン酸)ステアレート、Henkel社からDEHYMYLS PGPHというリファレンスで販売されているポリグリセリル−2ジポリヒドロキシステアレート(CTFA名)、またはUniqema社からARLACEL P100というリファレンスで販売されている製品などのポリヒドロキシステアリン酸、ならびにそれらの混合物である。類似の分散剤は、水性媒体中に容易に分散されない、および/または水性媒体に少なくとも部分的に溶解されない極性機能性シリコーンポリマーを分散するように機能する。
カチオン性ポリマーに関与する前述の分散剤カテゴリーには、第4級アンモニウムポリマーなどのポリマー類が含まれる。重縮合脂肪酸の第4級アンモニウム誘導体の例としては、例えば、Avecia社から販売されているSOLSPERSE 17,000、およびDow Corning社からDC2−5185およびDC2−5225 Cというリファレンスで販売されているものなどのポリジメチルシロキサン/オキシプロピレン混合物などが挙げられる。
分散剤は、ポリオレフィンポリマーであり得る。これらの分散剤としては、約100g/mol〜約5,000,000g/mol、例えば、約1,000g/mol〜約1,000,000g/molの分子量を有するオレフィンポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。ポリマーの例としては、ポリ(エチレン)、ポリ(プロピレン)、ポリ(ブチレン)、ポリ(イソブチレン)、ポリ(イソプレン)、ポリ(アセタール)、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(ブチレングリコール)、ポリ(メチルメタクリレート)、ポリ(ジメチルシロキサン)、ポリ(ビニルアルコール)、ポリ(スチレン)、ポリ(無水マレイン酸)、ポリ(エチルメタクリレート)、ポリ(イソブチルメタクリレート)、ポリ(メタクリレート)、ポリ(ブチルメタクリレート)、ポリ(n−ブチルメタクリレート)、ポリ(酪酸ビニル)、ポリ(塩化ビニル)、ポリシロキサン、およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。ポリマーは、ランダム、ブロック、または交互コポリマーであり得る。いくつかの実施形態では、ポリマーは、上述のポリマーを作製するモノマーなどの、2つ以上の異なるモノマーから作製されるコポリマーである。コポリマーの例としては、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、アクリル、およびポリスチレンが挙げられるが、これらに限定されない。コポリマーは、交互モノマー、ランダム、またはブロックであり得る。例としては、交互またはブロックPEO、PPO基のポリエーテルが挙げられる。酸性基の例としては、カルボン酸、硫酸、スルホン酸、ホスホン酸、リン酸エステル、無水マレイン酸、および無水コハク酸が挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、分散性添加剤は、ホスホネート、ホスフェート、ホスファイト、ホスフィン、およびリン酸エステル、例えば、ホスフェート、ホスファイト、およびホスホン酸から選択される基を含む。いくつかの実施形態では、酸性基は塩に変換されている。
また、代表的な分散剤も、様々な供給業者から入手可能であり、かつ様々な非イオン性(例えば、エトキシル化)およびアニオン性(例えば、非エトキシル化塩)形態が含まれており、例としては、Air Products and Chemicals, Inc.社製(例えば、SURFYNOL(商標)PSA336);Archer Daniels Midland Co.社製(例えば、ULTRALEC(商標)F脱油レシチン);Ashland Inc.社製(例えば、NEKAL(商標)WS−25−I(これは、ビス(2,6−ジメチル4ヘプチル)スルホコハク酸ナトリウムである));BASF社製(例えば、DISPEX(商標)AA 4144、DISPEX ULTRA FA 4425(これは、40,000cpsの粘度を有する脂肪酸変性乳化剤である)、DISPEX ULTRA FA 4420(これは、不特定の粘度の脂肪酸変性乳化剤および暗褐色の液体である)、DISPEX ULTRA FA 4431(これは、350cpsの粘度を有する酸性基を有する脂肪族ポリエーテルである)、DISPEX ULTRA PA 4501(これは、10,000cpsの粘度を有する脂肪酸変性ポリマーである)、DISPEX ULTRA PA 4510、EFKA(商標)PU 4010、EFKA PU 4047(これは、変性ポリウレタンである)、EFKA PX 4300、EFKA ULTRA PA 4510、およびEFKA ULTRA PA 4530(これらは、変性ポリアクリレートである)、EFKA FA 4620(これは、1,400cpsの粘度を有する酸性ポリエーテルである)、EFKA FA 4642(これは、2,000cpsの粘度を有する不飽和ポリアミドおよび酸エステル塩である)、HYDROPALAT(商標)WE 3135、HYDROPALAT WE 3136、およびHYDROPALAT WE 3317(これらは、1次ヒドロキシル基で終結し、かつ、それぞれ375、450、および600cpsの粘度を有する、二官能性ブロックコポリマー界面活性剤である)、TETRONIC(商標)901およびTERTRONIC 904(これらは、第1級ヒドロキシル基で終結し、それぞれ700および320cpsの粘度を有する、四官能性ブロックコポリマーである));Borchers社製(例えば、BORCHI(商標)Gen 0451(これは、約30,000cpsの粘度を有するポリウレタンオリゴマーである)、BORCHI Gen 0652(これは、約75〜300cpsの粘度を有するアミン中和アクリル酸コポリマーである)、ならびにBORCHI Gen 1252およびBORCHI Gen 1253(これらは、それぞれ約1,500〜3,500および50〜300cpsの粘度を有するアクリル酸エステルコポリマーである));Byk−Chemie社製(例えば、BYK(商標)156(これは、アクリレートコポリマーのアンモニウム塩の溶液である)、DISPERBYK(商標)(これは、低分子量ポリカルボン酸ポリマーのアルキルアンモニウム塩の溶液である)、DISPERBYK−102(これは、酸性コポリマーである)、DISPERBYK(商標)−145(これは、顔料親和性基を有する高分子量コポリマーのリン酸エステル塩および不特定の粘度の液体である)、DISPERBYK−190(これは、顔料親和性基を含む高分子量ブロックコポリマーの溶液である)、DISPERBYK−2013(これは、8,600cpsの粘度を有する顔料親和性基を含む構造化コポリマーである)、DISPERBYK−2055(これは、顔料親和性基を含むコポリマーおよび不特定の粘度の液体である)、DISPERBYK−2060(これは、3,600cpsの粘度を有する顔料親和性基を含むコポリマーの溶液である)、DISPERBYK−2061(これは、491cpsの粘度を有する顔料親和性基を含むコポリマーの溶液である)、DISPERBYK−2091、DISPERBYK−2200(これは、パステルとして固体形態で販売されている顔料親和性基を含む高分子量コポリマーである)、およびBYKJET(商標)−9152(これは、21,600cpsの粘度を有する顔料親和性基を含むコポリマーである));Clariant社製(例えば、DISPERSOGEN(商標)1728(これは、4,000cpsの粘度を有するノボラック誘導体の水溶液である)、DISPEROGEN 2774(これは、4,000cpsの粘度を有するノボラックアルコキシレートである)、GENAPOL(商標)X 1003およびGENAPOL X 1005(これらは、それぞれ約400cpsおよび1,300cpsの粘度を有する脂肪アルコールエトキシレートである)、HOSTAPAL BV濃縮物(これは、約2,700cpsの粘度を有する硫酸エステルである));Cray Valley社製(例えば、SMA1440H(これは、スチレン無水マレイン酸コポリマー溶液のアンモニア塩である)); Dow Chemical Co.社製(例えば、TAMOL(商標)ファミリーの分散剤(TAMOL 165AおよびTAMOL 731Aを含む));Elementis社製(例えば、NUOSPERSE(商標)FA196(これは、1,200cpsの粘度を有する)); Lubrizol社製(例えば、SOLSPERSE(商標)27000、SOLSPERSE 28000、SOLSPERSE 32000、SOLSPERSE 39000、SOLSPERSE 64000、SOLSPERSE 65000、SOLSPERSE 66000、SOLSPERSE 71000、SOLSPERSE M387、SOLPLUS(商標)R700およびSOLPLUS K500); Ethox Chemicals,LLC社製(例えば、E−SPERSE(商標)ファミリーの分散剤およびETHOX(商標)4658); Evonik社製(例えば、TEGO(商標)DISPERS 656、TEGO DISPERS 685、TEGO DISPERS 750W、およびTEGO DISPERS 757W);Rhodia Solvay Group社製(例えば、ABEX 2514およびABEX 2525(これらは、非イオン性界面活性剤である)、RHODACAL(商標)IPAM(これは、10,000cpsの粘度を有するイソプロピルアミンドデシルベンゼンスルホネートである)、RHODAFAC(商標)RS−710(これは、ポリオキシエチレントリデシルリン酸エステルである)、およびRHODOLINE(商標)ファミリーの分散剤(RHODOLINE 4170およびRHODOLINE 4188を含む));Sasol Wax GmbH社製(例えば、ADSPERSE(商標)100、ADSPERSE 500、およびADSPERSE 868);ならびにStepan Company社製(例えば、G−3300(これは、約6000cpsの粘度を有するアルキルアリールスルホネートのイソプロピルアミン塩である)、POLYSTEP(商標)A−15(これは、約85cpsの粘度を有するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムである)、POLYSTEP B−11およびPOLYSTEP B−23(これらは、それぞれ4または12モルのエチレンオキシドを含有し、かつ、それぞれ66および42cpsの粘度を有する、エトキシル化アンモニウムラウリルエーテルサルフェートである)、およびPOLYSTEP B−24(これは、100cpsの粘度を有するラウリル硫酸ナトリウムである))の薬剤が挙げられる。
上述の合成種の市販の分散剤組成物およびシステムは、ポリマーシステムを製造するいくつかの企業によって販売されている。それらとしては、以下が挙げられる。
BASF社
水系システム
−Dispex(登録商標)Ultra FA、Dispex(登録商標)AA、Dispex(登録商標)CX、Dispex(登録商標)Ultra PX、Dispex(登録商標)Ultra PA
溶剤系システム
−Efka(登録商標)FA、Dispex(登録商標)Ultra FA、Efka(登録商標)FA 、Efka(登録商標)PU、Efka(登録商標)PA、Efka(登録商標)PX
Clariant社
−dispersogen(登録商標)1728、dispersogen(登録商標)2774、dispersogen(登録商標)3169、dispersogen(登録商標)AN 100、dispersogen(登録商標)AN 200、dispersogen(登録商標)ECS、dispersogen(登録商標)ECO、dispersogen(登録商標)LFS 6、dispersogen(登録商標)PCE、dispersogen(登録商標)PL 30、dispersogen(登録商標)PL 40、dispersogen(登録商標)PTS、dispersogen(登録商標)、Emulsogen(登録商標)LCN 217、Emulsogen(登録商標)TS 200、dispersogen(登録商標)、dispersogen(登録商標)FN、dispersogen(登録商標)FSE、dispersogen(登録商標)MT 200、dispersogen(登録商標)LFH、dispersogen(登録商標)145、dispersogen(登録商標)4387、Hostapal(登録商標)BV、dispersogen(登録商標)LEC、dispersogen(登録商標)PSM、Polyglykol 200 LVC、Polyglykol G500、Polyglykol 300、Polyglykol 400
Lubrizol社
solsperse(商標)3000、solsperse(商標)、solsperse(商標)8000、solsperse(商標)、solsperse(商標)12000S、solsperse(商標)13300、solsperse(商標)13400、solsperse(商標)13500、solsperse(商標)13650、solsperse(商標)13940、solsperse(商標)16000、solsperse(商標)17000、solsperse(商標)17940、solsperse(商標)17000、solsperse(商標)18000、solsperse(商標)19000、solsperse(商標)20000、solsperse(商標)21000、solsperse(商標)22000、solsperse(商標)24000SC、solsperse(商標)26000、solsperse(商標)27000、solsperse(商標)28000、solsperse(商標)32000、solsperse(商標)32500、solsperse(商標)32600、solsperse(商標)33000、solsperse(商標)35000、solsperse(商標)35100、solsperse(商標)35000、solsperse(商標)36000、solsperse(商標)36600、solsperse(商標)37500、solsperse(商標)38500、solsperse(商標)39000、solsperse W100。
Byk社
DISPERBYK−102、DISPERBYK−103、DISPERBYK−106、DISPERBYK−107、DISPERBYK−108、DISPERBYK−109、DISPERBYK−110、DISPERBYK−111、DISPERBYK−115、DISPERBYK−118、DISPERBYK−130、DISPERBYK−140、DISPERBYK−142、DISPERBYK−145、DISPERBYK−161、DISPERBYK−162、DISPERBYK−163、DISPERBYK−164、DISPERBYK−166、DISPERBYK−167、DISPERBYK−168、DISPERBYK−170、DISPERBYK−171、DISPERBYK−174、DISPERBYK−180、DISPERBYK−181、DISPERBYK−182、DISPERBYK−184、DISPERBYK−185、DISPERBYK−187、DISPERBYK−190、DISPERBYK−191、DISPERBYK−192、DISPERBYK−193、DISPERBYK−194 N、DISPERBYK−199、DISPERBYK−2000、DISPERBYK−2001、DISPERBYK−2008、DISPERBYK−2009、DISPERBYK−2010、DISPERBYK−2012、DISPERBYK−2013、DISPERBYK−2015、DISPERBYK−2022、DISPERBYK−2023、DISPERBYK−2025、DISPERBYK−2026、DISPERBYK−2050、DISPERBYK−2055、DISPERBYK−2060、DISPERBYK−2061、DISPERBYK−2062、DISPERBYK−2070、DISPERBYK−2080、DISPERBYK−2081、DISPERBYK−2096、DISPERBYK−2117、DISPERBYK−2118、DISPERBYK−2150、DISPERBYK−2151、DISPERBYK−2152、DISPERBYK−2155、DISPERBYK−2157、DISPERBYK−2158、DISPERBYK−2159、DISPERBYK−2163、DISPERBYK−2164、DISPERBYK−2200、DISPERBYK−2205
DOW社
TAMOL(商標)1124;TAMOL(商標)1254;TAMOL(商標)165A;TAMOL(商標)2002;TAMOL(商標)2011;TAMOL(商標)681;TAMOL(商標)731A;TAMOL(商標)851;TAMOL(商標)901;TAMOL(商標)945;TAMOL(商標)960;TAMOL(商標)963;TAMOL(商標)983
前述の原理およびガイドラインに従い、分散剤および湿潤剤のうちの少なくとも1つを添加することによって、顔料微粒子を組成物中に分散させることができる。いかなる特定の理論にも拘束されることを望まないが、顔料はそれらの一次粒子に解凝集されている場合のみ、最適な光学性能を送達すると考えられている。例えば、0.02ミクロンの一次粒子サイズを有する顔料は、鮮やかな明るい色を提供し、約0.3ミクロンの凝集体として存在する場合は、より鈍い色を提供する。
分散剤は、顔料微粒子を乾燥状態または溶媒中のいずれかで、凝集または凝結から保護するのに役立つ。分散剤はまた、湿潤剤としても機能する。この能力において、湿潤剤としての分散剤は、低分子量またはより高分子量のモノマー界面活性剤(例えば、アニオン性、カチオン性、または両性界面活性剤)であり得る。湿潤剤としての分散剤は、より高分子量の界面活性または顔料粒子親和性ポリマー(例えば、マレイン酸コポリマーのようなポリ電解質分散剤、ならびにカルボン酸、アミン、もしくはイソシアネート顔料親和性アンカー基またはポリエチレンイミンを含有するポリウレタン類またはポリアクリレート類)、または他の種類のポリ電解質であり得る。
代表的な湿潤剤としては、Air Products and Chemicals社(例えば、80cpsの粘度を有するCARBOWET(商標)GA−210界面活性剤、100cpsの粘度を有するCARBOWET GA−221界面活性剤、205cpsの粘度を有するDYNOL(商標)607 superwetter、および230cpsの粘度を有するDYNOL 800 superwetter)、Dow Chemical Co.社(例えば、CAPSTONE(商標)フルオロ界面活性剤FS 31、FS 34、FS 35、FS 61、およびFS 64)、ならびにStepan Company社(例えば、70%の有効成分を含有し、200cpsの粘度を有するSTEPWET(商標)DOS−70界面活性剤、および70%の有効成分を含有し、220cpsの粘度を有するSTEPWET DOS−70EA界面活性剤)を含む、様々な供給業者から入手可能なものが挙げられる。
G.分散剤における顔料の組み込み
本明細書に記載の顔料は、単一の分散剤を使用できるように、十分に同様となるように選択および/または修飾することができる。他の実例では、顔料が異なるが適合性である場合には、2つ以上の異なる分散剤を使用することができる。顔料微粒子およびそれらの親和性が極めて小さいことから、その後、必要に応じて修飾および/または希釈することができる実質的に均一な分散液を形成するための顔料微粒子と分散剤との組み合わせは、多成分組成物の第1、第2、および第3の成分のいずれかまたはすべてとの組み合わせの前に達成される。
顔料微粒子は、1つ以上の分散剤によって媒体中に分散および安定化させることができ、これらの分散剤の特性および種類は、上述されている。分散剤は、媒体または前駆体媒体のいずれかに添加することができるか、あるいは、微粒子上にコーティングを形成させて、分散を促進することができる。また、微粒子に分散剤素材のコーティングを提供することも可能であり、追加的に、媒体に、または最終媒体を形成するために使用される前駆体媒体に、さらなる分散剤を提供することも可能である。
分散剤は、媒体に添加されるか、またはコーティングとして提供されるかのいずれかであり、微粒子の湿潤、微粒子の媒体中への分散、および微粒子の媒体中での安定化を促進する。
湿潤は、顔料微粒子の表面上に吸着された素材、例えば空気の置換、および媒体による微粒子の凝集体の内部の置換を含む。典型的には、個々の微粒子の完全な湿潤は、粒子を単数化し、互いに付着している微粒子によって形成された凝集体を破壊することが所望される。
湿潤させた後、微粒子を分散工程と総称される解凝集(de−aggregate)および解凝集(de−agglomerate)工程に供することができる。分散工程は、典型的には、微粒子を単数化するための剪断などの機械的な力の影響を伴う。単数化するための剪断に加えて、例えば、ローラーミル、高速ミキサー、およびビーズミルを使用して、微粒子をさらに小さな微粒子に分解することができる。通常の慣行は、例えば、適切なボールミル、超高圧ホモジナイザー、または顔料分散の当業者に既知の他のシステムによる、高剪断混合の使用によって、分散剤中の顔料を実質的に均一に分散することに関与する。
湿潤および分散中、分散剤によって湿潤された微粒子の露出した総表面積が増加する。分散剤の量は、増加した表面積に対応するために、分散中に徐々に増加させ得る。
分散剤はまた、分散した微粒子を分散した状態に保つ解凝結剤としても機能し、微粒子が凝結して緩い凝集体を形成するのを防ぐ。また、この安定化は、長期的な保管目的にも必要とされる。静電安定化および立体安定化など、様々な種類の安定化が可能であり、分散剤の種類は、媒体および微粒子の素材を考慮して選択される。
粒子が所望のサイズに粉砕された場合、分散剤を顔料粒子の乾燥粉末に添加してもよい。粉砕中に、あるいは他の任意の好適な技術によって顔料粒子を単数化するか、またはより小さな部分に分解されると、分散剤が微粒子の表面に接触して付着する。粉砕中に新たに生成された微粒子表面は、粉砕後に、分散剤によって形成されたコーティングを施された微粒子が提供されるように、分散剤でコーティングされる。
また、分散剤でのコーティングは、分散剤が添加された液体担体媒体中で実施することもできる。また、微粒子は、液体担体中で粉砕することもできる。
H.任意の成分
組成物の任意の成分としては、懸濁剤、平準化剤、および粘度制御剤が挙げられる。懸濁剤は、顔料粒子を分散状態のままに維持し、それらの凝集を最小化または無効にするのを助ける。懸濁剤としては、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールなどのポリオールの脂肪酸エステルが挙げられる。これらは可塑剤に類似しており、同様の様式で機能して、相互作用を遅延または結合させることなく、顔料粒子を互いによって「滑動」させる。これらは、この様式でグリースとして作用する。追加的に、懸濁剤は、部分的に、顔料粒子の安定した分散の促進に関与し、沈殿を回避する。また、カルボン酸ポリマーは、その可溶化によって、または顔料粒子と媒体との間の相互作用によって関与する。懸濁剤は、安定した分散を維持するための、別の要因を提供する。これらは、「グリース」を提供してブラウン運動を促進するだけでなく、部分的に、媒体中の顔料粒子の乳化剤としての相互作用によって安定化させる。
本発明による多成分組成物の実施形態はまた、任意に、例えば、還元剤、脂肪性物質、軟化剤、消泡剤、保湿剤、紫外線遮断剤、ミネラルコロイド、ペプタイザー、可溶化剤、芳香剤、アニオン性、カチオン性、非イオン性、または両性界面活性剤、タンパク質、ビタミン、推進剤、オキシエチレン化または非オキシエチレン化ワックス、パラフィン、C10−C30脂肪酸、例えば、ステアリン酸またはラウリン酸、およびC10−C30脂肪アミド、例えば、ラウリン酸ジエタノールアミドから選択される、少なくとも1つの補助剤を含有することができる。
本発明による多成分組成物の実施形態はさらに、任意に、酸化防止剤(例えば、フェノール、第2級アミン、ホスファイト、チオエステル、およびそれらの組み合わせ)、架橋剤、反応性希釈剤(例えば、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、2(2−エトキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート、n−ビニルホルムアミド、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジアルコキシジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、およびそれらの混合物などの低分子量一官能性もしくは二官能性、非芳香族、(メタ)アクリレートモノマー)、非反応性希釈剤(例えば、エチレングリコール、ジ(エチレングリコール)、テトラ(エチレングリコール)、グリセロール、1,5−ペンタンジオール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、2−エトキシエタノール、ソルケタール、ベンゾニトリル、ヘキサメチルホスホルアミド、2−N−メチルピロリジノン、およびN,N−ジメチルホルムアミド);染料、充填剤(例えば、シリカ;カーボンブラック;粘土;二酸化チタン;アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、およびそれらの混合物のシリケート;カルシウム、マグネシウム、およびそれらの混合物のカルボネート;ケイ素、カルシウム、亜鉛、鉄、チタン、およびアルミニウムの酸化物;カルシウム、バリウム、鉛のスルフェート;アルミナ三水和物;水酸化マグネシウム、およびそれらの混合物)、可塑剤(例えば、ASTM D2226芳香油などの石油;パラフィン油およびナフテン油;ポリアルキルベンゼン油;アルキルおよびアルコキシアルキルオレエートおよびステアレートなどの有機酸モノエステル;ジアルキル、ジアルコキシアルキル、およびアルキルアリールフタレート、テレフタレート、セバケート、アジペート、およびグルタレートなどの有機酸ジエステル;トリ、テトラ、およびポリエチレングリコールジアルカノエートなどのグリコールジエステル;トリメリット酸トリアルキル;トリアルキル、トリアルコキシアルキル、アルキルジアリール、およびトリアリールホスフェート;塩素化パラフィン油;クマロン−インデン樹脂;パインタール;ヒマシ油、トール油、ナタネ油、および大豆油などの植物油、ならびにそれらのエステルおよびエポキシ化誘導体;二塩基酸(またはその無水物)と一価アルコールのエステル、例えば、o−フタル酸エステル、アジピン酸エステル、および安息香酸エステル;ならびにそれらの組み合わせ)、加工助剤、紫外線安定剤(例えば、ヒンダードアミン、o−ヒドロキシ−フェニルベンゾトリアゾール、2−ヒドロキシ−4−アルコキシベンゾフェノン、サリチレート、シアノアクリレート、ニッケルキレート、ベンジリデンマロネート、オキサラニリド、およびそれらの組み合わせ)、ならびにそれらの組み合わせが挙げられるがこれらに限定されない、1つ以上の添加剤を含有することができる。
追加的な添加剤は、触覚的毛髪改質剤であり得る。これらには、ケラチン繊維の軟化および/または潤滑化および/または帯電防止および/または整毛および/または縮毛防止の効果および/または影響が挙げられるが、これらに限定されない。
I.固形分
多成分組成物の実施形態には、固体および液体が含まれる。固体には、任意の他の素材、溶媒、液体、または物質と組み合わされていない形態で、周囲条件で固体の物理的形態を有する、多成分組成物の任意の物質または素材が含まれる。少なくとも多成分組成物の有機ポリマー、原位置結合材、および顔料微粒子が含まれる。これに対し、媒体は液体であり、固体粒子が分散する溶媒および/または液体として機能する。任意の成分、ならびに可塑剤、分散剤、表面処理剤、架橋剤、および存在する場合、媒体に添加される他の素材は、多成分組成物がコーティングとしてヒトの毛髪束上に適用および定着された後に有機ポリマー、原位置結合材、および顔料微粒子とともに残留している限り、固形分に含まれる。これには、毛髪束上のコーティング中に残留しているため、通常は液体と見なされる物質も含まれる。多成分組成物の固形分は、組成物の総重量に対して約1重量%〜約40重量%の範囲であり得る。好ましい固形分は、組成物の総重量に対して約2重量%〜約30重量%の範囲であり、別の好ましい固形分は、約4重量%〜約20重量%の範囲である。特に好ましい固形分の範囲は、約4重量%〜約10重量%であり、約5重量%、約6重量%、約7重量%、約8重量%、約9重量%、および約10重量%の固形分がさらに特に好ましい。
多成分組成物のコーティングの可撓性試験
また、上記で調製されたフィルムを用いて、光学密度についても試験し、ポリマーフィルムがそれ自体は毛髪の外観をあまり有意に変化させないことを確認することができる。
さらに、ポリマーは、好ましくは、上述したようなガラス遷移点(Tg)を有することができ、それにより着色コーティングの損傷またはひび割れを防止し、洗浄および摩擦後の残留性を確保することを可能にする。
組成物コーティングは、約20〜約50mN m−1の表面エネルギーを有し得る。組成物コーティングは、毛髪の色の光学系に干渉しないことを確実にするために、好ましくは、高透過性を有する。ポリマーは、好ましくは1.4〜1.6の屈折率を有する。
多成分組成物の第1、第2、第3、および/または第4の成分の処理素材への適用
多成分組成物の第1、第2、第3、および第4の成分は、別個の保管区画内で維持され得るか、またはこれらの成分の第1、第2、および第3の官能基が一緒に反応する場合には、別個のキット形態内で維持され得る。追加的に、第4の成分の実質的な構成要素は、触媒作用を及ぼすか、あるいはそのような官能基の反応を引き起こす場合、別個に維持される。プラスチックスクイーズチューブ、プラスチックボトル、ガラス容器、サシェ、多区画容器、ツール、スポットルシリンジ、およびプランジャー操作分注装置などの、便利な保管手段を利用することができる。組み合わせの単位量は、処理素材への適用のための第1の成分の単位の含量全体と、第2の成分の含量全体を組み合わせることができるように製剤化することができる。代替的に、印刷された説明書により指示される成分の測定量を提供するための計量または較正された分配容器を提供することができる。いくつかの実施形態では、複数の成分は、原位置結合を生じさせる実質的な構成要素が別個の区画内に維持される限り、保管および取り扱いのために予め組み合わせることができる。
前述の送達手段の使用により、本発明の方法の実践のための実施形態の調製が可能になる。本実施形態は、処理素材または織物への、第1および第2の成分の逐次的適用、同時適用、または予混合適用を含み得る。顔料微粒子は、第1および第2の成分のいずれか一方または両方に組み込まれ得る。本態様の適用によって、処理素材または織物上に組み合わされた第1および第2の成分の層が提供され、層はコーティングへと変換され、その中で、それら成分の第1の官能基と第2の官能基が原位置相互作用して、共有結合、静電結合、配位結合、イオン結合、双極性結合、またはエンタングルメント結合し、コーティングが完了する。好ましくは、第1の官能基と第2の官能基の対は、化学的に反応して、有機ポリマーと原位置結合材の間に共有結合および/または配位結合を形成する。より好ましくは、これらの対は、化学的に反応して、有機ポリマーと原位置結合材の間に共有結合を形成する。この態様のみで、毛髪を含むがこれに限定されない処理素材上に得られたコーティングは、繰り返されるシャンプー、すすぎ、ならびに中性洗剤、石鹸、および同様の洗浄物質との接触に対して良好な残留性を提供する。
第3の成分を用いた前処理
本発明による方法の別の実施形態は、上述したような第1および第2の成分の適用前に、前処理として、処理素材に第3の成分を適用することを含み得る。本方法のこの実施形態によると、顔料を含むかまたは含まない、好ましくは顔料を含まない塩基性化合物を含有する第3の成分は、例えば毛髪などの処理素材上に、または少なくともその一部分に、好ましくは処理素材全体に適用される。本発明を制限するものではないが、第3の成分の前処理付加により、毛髪、顔料、ならびに第1および第2の成分の間の付着性の増強が可能となると考えられている。第3成分のアミン基もしくはメルカプト基または別の官能基は、処理素材上で相補的な化学基と相互作用し、および原位置結合材の第2の官能基と相互作用すると考えられている。本発明を制限するものではないが、第2の官能基はまた、処理素材上で相補的な化学基と相互作用するとさらに考えられている。これらの化学的相互作用は、共有結合、配位結合、静電結合、イオン結合、双極性結合、および/またはエンタングルメント結合の性質であってもよく、処理素材、顔料微粒子、有機ポリマー、原位置結合材、および塩基性化合物の間で、融合剤として機能すると考えられている。
第3の成分を用いた前処理は、第1および第2の成分の適用前に実施され得る。前処理は、第1および第2の成分の適用の直前、または第1および第2の成分の適用の少なくとも1時間前、または第1および第2の成分の適用の少なくとも24時間前、または第1および第2の成分の適用の少なくとも10日前、または第1および第2の成分の適用の少なくとも1か月前に実施され得る。好ましくは、前処理は、第1および第2の成分の適用の直前、または適用の数分から最大1時間以内に実施され得る。典型的には、第3の成分は、任意の加熱によって少なくとも部分的に乾燥され、第3の成分の媒体を少なくとも実質的に除去するか、あるいは排除する。例えば、過剰な媒体は、吸収性生地もしくは表面と接触させることによって、または毛髪をヘアドライヤーで加熱することによって除去し得る。好ましくは、第3の成分媒体の除去は、第1および第2の成分の適用前に達成される。
コアおよびシェルの代替
顔料微粒子が第3の成分中に組み込まれる実施形態によれば、塩基性化合物のカテゴリーの少なくとも一部を用いて、顔料微粒子のための「コア−シェル構造」(コア−シェル形態)を提供することができる。塩基性化合物および顔料(複数可)が「コア−シェル構造」を有する場合、「コア」は、本明細書中で以前「顔料(複数可)」に関して定義したものと同じ特性を特徴とする「ネイキッド」顔料に対応する。「シェル」は、「コア」を包囲する塩基性化合物のコーティング層に対応する。コア−シェル構造を有する顔料は、20nm〜1ミクロン、典型的には60nm〜900nm、より典型的には100nm〜600nmのD50(体積)粒径を有し得る。そのため、本発明の実施形態はまた、コア−シェル顔料微粒子配置を含む処理素材処理組成物にも関連し、コアは、無機および/または有機顔料微粒子素材を含み、シェルは、少なくとも1つの塩基性化合物を含み、少なくとも1つのコアシェル構築物は、20nm〜1μmのD50(体積)粒径を有する。コアを包囲するシェルは、1つ以上のポリマーシェル層を含み得る。典型的には、シェルは、塩基性化合物を含み得、塩基性化合物は、ポリマーシェル層である。
コアおよびシェルの代替品に関与するさらなる実施形態は、適切な媒体中の塩基性化合物の一部を用いた顔料微粒子の調製済み分散液を前処理し、第1、第2、および第3の成分のいずれかと組み合わせる準備ができたコアおよびシェル構築物として顔料微粒子の分散液を提供することによって達成され得る。微粒子コアおよびシェル分散液と、所望に応じて第1、第2、および第3の成分のうちのいずれかとの組み合わせは、第1、第2、および第3の成分うちのいずれかにおいて、任意の2つにおいて、または3つすべての成分において、コアおよびシェル微粒子を分散させることができる。
前処理後の第1および第2の成分の適用
上述したように、第1および第2の成分は、第3の成分を用いた前述の前処理と組み合わせて処理素材に適用され得るか、またはそのような前処理なしで適用され得る。いずれの配置においても、第1および第2の成分の実施形態は、第1および第2の官能基が上述したような反応性対を構成する場合、別個に維持される。前処理された処理素材または前処理されていない処理素材への第1および第2の成分の適用は、毛髪への第1および第2の成分の逐次的適用によって、またはこれらの成分の同時適用によって達成され得る。典型的には、逐次的適用の場合、第1および第2の成分のいずれかが最初に適用され得、特に第3の成分を用いた前処理を含む実施形態の場合、好ましくは、第1の成分が最初に適用される。代替的に、第1および第2の成分を一緒に混合して、処理素材に適用する直前に予混合物を形成し得る。典型的には、反応性対の反応速度は、好ましくは、予混合物が処理素材に適用される前に予混合物が実質的に相互作用しないように、濃度、立体相互作用、温度、および反応速度を制御する同様の要素によって事前調整される。前処理の実施形態による本工程の実践は、最初に、処理素材上の塩基性化合物の前処理層の上に、組み合わされた第1および第2の成分を導入する。第1および第2の成分が媒体中にあるため、前処理層への第1および第2の成分の浸透、組み合わせ、混合、および/または融合が達成されると考えられている。浸透によって、有機ポリマー、原位置結合材、塩基性化合物、および処理素材の間の結合が可能になると考えられている。
前処理された処理素材への第1および第2の成分の適用は、好ましくは、前処理後に実施される。この順序は、前処理の直後、または前処理の少なくとも1時間後、または前処理の少なくとも24時間後、または前処理の少なくとも10日後、または前処理の少なくとも1か月後に実施され得る。
第1および第2の成分の逐次的適用、同時適用、または予混合適用は、処理素材の少なくとも一部分に適用され得るか、または処理素材全体に適用され得る。第1および第2の成分の一部分は、処理素材全体にわたって逐次的に、同時に、もしくは予混合物として単回適用で適用され得るか、または処理素材に段階的に適用され得る。第1および第2の成分は、例えば、処理素材に損傷がある場合には、段階的に適用され得る。上述したように段階的に第1および第2の成分を適用することによって、組み合わされた第1および第2の成分を用いて処理素材の処理部分が確実に飽和されるのを助け、ひいては処理素材のより良い被覆を提供し得る。
本明細書の以降に記載されるカラーリング手順を使用して、多成分組成物を処理素材に適用することができる。
適用のための操作技術
第3の成分の前処理が完了し、任意で前処理された処理素材をすすいだ後、前処理された処理素材を乾燥することができる。処理素材は、高温を使用して乾燥することができる。処理素材の温度は、例えば、ヘアドライヤーを使用して、40℃以上などの室温より高い温度に上昇させることができる。処理素材を乾燥させながら、何らかの形態の相互嵌合装置を、処理素材の一部の分離を助けるために、特に毛髪束を互いから分離するために使用することができる。相互嵌合装置の例としては、櫛またはブラシが挙げられる。処理素材は、同時にコーミングまたはブラッシングしながらヘアドライヤーで指触乾燥状態になるまで乾燥させることができる。代替的に、他の手段を用いて、例えば毛髪などの処理素材を同時に乾燥および分離させることができる。例えば、空気移動と振動の組み合わせを使用することで、毛髪束全体への多成分組成物の分布が達成される。
毛髪をコーティングするための操作方法
本発明の操作方法の態様の性能は、ケラチン繊維に適用して、多成分組成物のコーティングを形成することができる。本発明の本態様は、処理素材を着色するための方法に関し、例えば各ケラチン繊維または毛髪束などの処理素材上に効果的な着色コーティングを沈着させるために十分な時間、1つ以上の多成分組成物の実施形態を適用することを含む。各繊維の長さおよび円周上に、コーティングのいくらかないし実質的に全体にわたる分布が生じる。
この態様を達成するために、多成分組成物の第1、第2、および第3の成分の実施形態は、ブラッシング、塗布、噴霧、霧吹き、圧搾、印刷、摩擦マッサージ、または毛髪束などの処理素材を実施形態でコーティングする何らかの方法によって、上記の順序に従って処理素材に適用される。毛髪束などの処理素材に組成物の実施形態を適用した後、組成物を、好ましくはヘアドライヤーから送風される暖気で加温するか、または同様に処理することによって定着、硬化、結合、調和、および/あるいは一緒に融合させて、媒体を除去し、有機ポリマー、原位置結合材、塩基性化合物、処理素材の原位置結合を開始し、かつ存在する場合には揮発性塩基物を除去する。この定着によって、分散顔料微粒子および任意の追加的な成分を含有する、有機ポリマー、原位置結合材、および塩基性化合物の実質的ないし本質的に完全な全体結合コーティングが残留する。
適用中の第1、第2、および第3の成分の実質的な構成要素の原位置結合は、石鹸と水、またはシャンプーと水の希釈混合物での洗浄による一時的な破壊に耐久することを可能にする結合コーティングを提供する。色残留性は、希釈石鹸水溶液または希釈シャンプー溶液を用いた洗浄ではコーティングを実質的に除去しないが、変質トリガーの使用によってはコーティングを容易に除去できるよう開発されている。コーティングの特性としては、残留性、可撓性、付着性、耐摩耗性、および残留性が挙げられ、これらの特性は、少なくとも有機ポリマー、原位置結合材、および塩基性化合物、ならびにそれらの分子間絡み合い、イオンおよび静電分子間相互作用、共有および/もしくは非共有結合、双極子相互作用、ならびにこれらの組成構成要素の中性部分の親油性相互作用を含む、組成物構成要素の結合特徴に少なくとも部分的に起因する。
多成分組成物の実質的な成分の選択は、固体格子形成などの特性、および顔料微粒子との相互作用に基づいて行うことができる。そのような特性には、可撓性、硬度、付着性、残留性、水または他の化学化合物に対する耐性、および耐摩耗性が挙げられる。また、ブロックポリマー(少なくとも2つの別個のポリマーセグメントを含むポリマー)、グラフトポリマー(ホモポリマー主鎖またはコポリマー主鎖にグラフトされたポリマー側鎖を含むポリマー)、またはランダムコポリマー(少なくとも2つの異なるモノマーを含むポリマー)に備わる、改良型の多用途特性を利用することも可能である。ブロックコポリマーにおいて、例えば、硬質ブロックおよび軟質ブロックの量は、ポリマーの特性に対して有意な影響を及ぼす。
本開示による多成分組成物は、製品をブラシおよびボウルまたはボトルのいずれかを使用して毛髪に適用することが可能になるように制御することができる粘性を有し得るが、毛髪から顔面または身体に滴り落ちて流れ出ないように十分なレオロジーを有する。
代替的に、低粘度の製剤は、製剤が毛髪から顔面および身体に滴り落ちて流れ出ないように、好適な適用装置を介して毛髪に適用され得る。
多成分組成物を濃縮形態または段階希釈で利用して、実質的にケラチン繊維の全長に沿って一貫した色の結果を提供することができる。
上述したような多成分組成物で哺乳動物のケラチン繊維または合成ケラチン繊維を着色する態様は、この着色のための方法を含む。本方法は、
(i)カルボン酸ポリマー、顔料微粒子、および任意の追加的な成分を含む媒体の組成物である上述の多成分組成物の着色有効量を、ケラチン繊維に適用することと、
(ii)多成分組成物を、媒体を除去するか、あるいは排除することによって(例えば、組成物を乾燥することによって)定着させることと、
(iii)多成分組成物の第1、第2、および第3の官能基間の相互作用を、これらの基間の原位置結合を開始することによって定着させることと、を含む。
定着/乾燥工程中、相互嵌合装置を用いて毛髪を同時に移動および/または軽擦することによって色分布を促進することができる。相互嵌合装置としては、櫛またはブラシが挙げられる。相互嵌合装置を、実質的に毛髪束に沿って毛根から毛先へと引っ張る必要がある。装置は、0.1cm s−1〜50cm s−1の速度または0.5cm s−1〜20cm s−1の速度で引っ張ることができる。
多成分組成物は、任意の好適な方法で哺乳動物のケラチン繊維または合成ケラチン繊維に適用され、方法には、多成分組成物を噴霧すること、多成分組成物を手に適用した後に手でケラチン繊維をマッサージすること、またはコーミング、ブラッシング、あるいは他の方法で多成分組成物を哺乳動物のケラチン繊維または合成ケラチン繊維全体に適用することが含まれる。
染料を使用する現在の毛髪カラーリングアプローチとは異なり、本明細書に記載の多成分組成物を含む色は、毛髪束の表面上に生じる。現在の染料系アプローチは、毛髪束が同一ではないため頭髪にいくらかの色変動を提供し、これらの差異の一部はカラーリング後も保持される。また、毛根から毛先にかけても差異があり、これはいくらかの変動をもたらすのを助ける。顔料系表面カラーリング系、例えば本発明のカラーリング系を使用することにより、根底にある毛髪の変動が実質的に除去され、より均一な色の結果につながることができる。この色の結果は、より均一な色の適用であり得る。より自然な外見になる傾向があるいくらか不均一な色の適用を得るために、ユーザーは任意のいくつかの技術によって本発明の多成分組成物を適用することができる。
本明細書に記載の多成分組成物を適用する方法は、ユーザーが製品を毛髪のある領域に適用し、次いで、希釈バージョンを毛髪の別の領域に適用することができるように、修正することができる。希釈製剤は、着色剤製剤と適合性であるように特別に選択されており、色の結果の長期持続を維持しながら、着色強度を低下させる。これは事実上、着色製剤とほぼ同じ素材を含有するが、存在する顔料がより少ないか、またはまったくない、「ブランク」製剤であり得る。希釈される場合、着色剤に対する希釈剤の比率は、約10:1〜約1:10、約8:1〜約1:2、または約5:1〜約1:1であり得る。
代替的に、適用される多成分組成物の量は、毛髪の異なる領域で変化し得、例えば、製品の半分は、毛髪の長さに適用され、結果として色の多彩性が低下する。毛髪の別の領域と比較してある領域に適用される量の差異は、約4:1〜約1:4、または約2:1〜約1:2であり得る。
代替的に、このアプローチの組み合わせを使用して、標的色変動を送達し得る。
前述の技術を適用することが不可能な場合、毛髪の異なる領域に単一の毛髪の色を適用するのではなく、むしろ2色以上の毛髪の色を適用することが可能であり得る。このことが実施された場合、異なる毛髪の色によって、好ましくは補色が提供され、魅力的な結果を展開する。毛髪房(後述されるような、事前に脱色していない自然な白色の毛髪)の最終的な結果に基づく、使用され得る色の差異は、以下のとおりである。CIELChシステム内に記載されているとおり:
色1(LCh)対色2(LCh)
色1 L−15<色2 L<色1 L+15
0または色1 C−10<色2 C<色1 C+10
色1 h−45<色2 h<色1 h+45
色相角は、周期的な円形性質を備えていることから、低い正の値から360度に近い値まで及ぶ場合に、色測定の当業者は、色相角(h)の差分を解釈する方法を理解するであろう。
本発明による多成分組成物の使用方法は、任意の好適な期間中に行うことができる。適用期間は、約0〜30分であり得るが、いかなる事象においても、顔料微粒子のコーティングが、実質的に各ケラチン繊維の全長に沿って、各別個のケラチン繊維をコーティングおよび付着または結合することを可能にするのに十分に長い期間である。結果として得られるケラチン繊維は、はるかに穏やかな条件下にある場合を除いて、酸化した毛髪の色から生じる色と少なくとも同等である色および耐久性を有する。
本明細書に記載の多成分組成物は、完全な色合い、例えば、毛髪に適用する準備ができているものとして製造業者によって調製され、次いで個別の単位としてユーザーに出荷することができる。ユーザーは、多成分組成物が最適な性能を送達することを確実にするために、適用前に多成分組成物を再ブレンドする必要があり得る。そのような再ブレンドは、多成分組成物を約1〜約120秒間、または約3〜約60秒間振とうすることを必要とし得る。再ブレンドはまた、使用前に多成分組成物を撹拌することによって実施し得る。これは、約1〜約120秒間または約3〜約60秒間起こり得る。本発明による多成分組成物は、顔料粒子の安定した懸濁を提供するように設計されているが、再ブレンドして微粒子を撹拌し、それらを実質的に均一な分布に再懸濁することが望ましい。
異なる顔料を含む複数の組成物は、ケラチン繊維に適用する前に一緒にブレンドすることができる。そのようなブレンドは、複数の相補的表面色をケラチン繊維に適用するような方法で行うことができる。
多成分組成物は複数の層を含むことができ、3つの成分の第1の適用の後に、少なくとも第1および第2の成分を複数回適用することに関与する。また、第3の成分を定期的に再適用することも有益であり得る。複数の層を適用するための技術は、単一の多成分組成物の適用についての上記の技術に従う。
多成分組成物の実質的な構成要素のコーティング中の少なくとも1つの顔料を含む顔料微粒子のコーティングは、走査電子顕微鏡(SEM)を使用して測定した場合、約5μm未満、好ましくは約2μm未満の毛髪繊維に沿った任意の所定の点での全厚を有するコーティングを利用して、毛髪などの処理素材に付着することができる。そのような測定を行うために、コーティングされた毛髪試料を好適な樹脂に埋め込み、次いで走査型電子顕微鏡法の当業者に既知の技術を利用して、毛根から毛先までを切断し得る。次いで、表面上の層の厚さを、少なくとも100μmの長さにわたるキューティクルの線に沿って評価することができる。層の厚さは、関心対象の切片にわたって均等に間隔を置いた10点を平均化することによって算定される。
上述したように、処理素材の切片、例えば毛髪束の切片への多成分組成物の適用は、多様であり得る。顔料微粒子および任意のカラーリング剤の濃度を変化させることに加えて、多成分組成物の異なる色合いおよび/または色を、毛髪束または毛髪束群の異なる部分に適用することができる。例えば、毛根、中間部、および毛先は、時には、またはしばしば、天然の状態で異なる色合いの色を有する。この変動は、多成分組成物の異なる色合いまたは色の使用によって模倣、変更、または被覆することができる。例えば、毛根をより明るい色合いで被覆し、毛先をより暗い色合いで被覆することで、毛髪に2色調変動を生み出すことができる。多成分組成物の第1の分量を毛髪に適用し、続いて毛髪の中間部および毛先から組成物を剥離させ、その後、毛根上に残りの組成物を定着させることによって、毛根上に第1の毛髪の色コーティングが提供される。中間部および毛先に、多成分組成物の第2の分量を浸漬するかまたはブラッシングして適用して、2色処理または2色調処理を完了することができる。毛髪上に複数のコーティングをもたらす複数の多成分組成物の使用は、専門的なヘアサロンによって実践される何通りもの毛髪の色を適用する典型的および慣例的な技術に従って、毛髪上に重複的、逐次的、または同一範囲的なコーティングを提供することができる。
後処理
本明細書に記載の多成分組成物を用いて毛髪などの処理素材を処理した後に、任意の後処理組成物を適用することができる。これは、多成分組成物を用いた着色の完了直後に適用することもできる。後処理は、単回適用または経時複数回適用のいずれかであり得る。後処理を使用して、毛髪の感触、シャンプー/コンディショナー/水洗浄処理に対する耐性、および光沢のうちの1つ以上を改善することができる。感触を改善するために使用される素材の非限定的な例としては、毛髪束などの処理素材に潤滑性を与えるもの、および/または乾燥工程中に毛髪束が分離するのを助けるものがある。これらの素材としては、例えば、シリコーンコンディショナー、シリコーンポリエーテル、シリコーンポリグルコース、ポリイソブテン、エチレンおよびプロピレンオキシドのコポリマー、ならびに一般的に使用される化粧オイルおよびワックスが挙げられる。シャンプー洗浄耐性を改善するために使用される素材の非限定的な例は、例えば、ポリマーシリコーンおよびそれらのコポリマー、シリコーン樹脂、化粧オイル、ならびにワックスなど、「犠牲層」として作用する素材である。毛髪の光沢(配光測定器によって測定された場合の正反射曲線の最大半量パラメーターにおいて全幅の減少を意味する)を改善するために使用される素材の非限定的な例は、毛髪上で以前に適用された顔料ポリマー複合体の上に滑らかなフィルムを形成する素材である。一般に、任意の化粧学的に既知のフィルム形成材を使用することができるが、好ましいのは、ポリマーシリコーンおよびポリカチオン性素材などの素材である。
色コーティングの除去
多成分組成物から作られた毛髪カラーリング剤は、毎日のヘアトリートメント(例えば、シャンプー、コンディショナー等を用いた洗浄)に対して非常に耐性があり、特別に設計された「除去用製剤」の使用を介して除去することができる。これらは本明細書に記載される特定の化学混合物であり、2つの広範な機構のうち一方または両方によって作用するように設計されている。
第一に、混合物を、顔料自体の溶媒となるように作製することができる。この場合、除去の機構は、最初に結合性マトリクスから顔料を溶解し、続いて水または何らかの他の担体を用いてすすぐことによって毛髪から除去することに関与する。この場合、理論に拘束されるものではないが、顔料の化学的性質は、溶解形態の場合であっても、毛髪マトリクス自体における引力/溶解性が最小限であり、ひいては色の除去を可能にするようなものであると考えられている。
第二に、「除去用製剤」は、毛髪上に顔料を保持するポリマーコーティングを溶解し、弱化させるか、または化学的に分解するように作製することができる。この場合、理論に拘束されるものではないが、結合剤マトリクス中に埋め込まれていた顔料は、コーティング自体の弱化または溶解に起因して放出され、カラーリング素材は顔料であるため、毛髪表面に対する引力が最小限であり、かつ毛髪を貫通するには大きすぎることから、結果として色の除去を容易にすると考えられている。
また、上記の機構の組み合わせは、色の除去の所望される結果も提供する。
pHを変化させることにより、表面に付着されるコーティングの特性に劇的な影響を与えることができる。酸性基を中和し、かつ共役塩基を水と有機溶媒の混合物中で容易に溶解させるためのトリガー剤として作用する可溶性塩基は、コーティングの除去を容易にするであろう。そのような塩基としては、ジメチルアミノエタノール(ジメチルエタノールアミン、DMEA)、ジメチルアミノプロパノール、ならびにモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、およびトリエタノールアミンなどの類似アミノアルカノール、ならびにアンモニアなどのアミノアルコールが挙げられる。また、他の塩基、例えば、NaOHおよびCa(OH)も使用することができる。例えばメタノール、エタノール、メチルエチルケトンなどのアルコールまたはケトン有機溶媒を任意で含む、水溶液中のトリガー剤の濃度は、除去用溶液の総重量に対して約0.1重量%〜約15重量%、好ましくは約0.5重量%〜約10重量%、より好ましくは約1重量%〜約7.5重量%の範囲であり得る。
多成分組成物が毛髪に適用される場合、複数回適用プロセスによって組成物を物理的に分布して、毛髪全体を被覆する。前処理ならびに第1および第2の成分を、噴霧、マッサージ、コーミング、および/または手で取り扱うことによって完全に被覆すると同時に、別段、実質的に均一なコーティング中に薄いスポットを残す。この活性はまた、除去プロセスにおいても役に立つ。
残留性および処理素材の検査
多成分組成物の適用および得られたコーティングの除去によって毛髪に与えられる損傷は、ケラチン表面損傷の影響の研究に適するように構築されているFT−IR(Fourier Transform Infrared:フーリエ変換赤外線)法によって評価することができる。Strassburger,J.,J.Soc.Cosmet Chem.,36,61−74(1985)、Joy,M.&Lewis,D.M.,Int.J.Cosmet.Sci.,13,249−261(1991)、Signori,V.and Lewis,D.M.,Int.J.Cosmet.Sci.,19,1−13(1997))。特に、これらの著者らは、この方法がシステイン酸の量を定量化するのに好適であることを示している。一般に、シスチンの酸化は、繊維のケラチン部分の全体的な酸化のモニタリングに好適なマーカーであると考えられている。FT−IRによるシステイン酸単位の正味の測定値が一般的に使用されている。
Signori and Lewis(D.M.,Int.J.Cosmet.Sci.,19,1−13(1997))は、ダイヤモンド減衰全内部反射(Attenuated Total Internal Reflection、ATR)細胞を使用するFT−IRが、単一繊維および束のシステック酸含有量を測定する高感度かつ再現可能な方法であることを示している。ゆえに、複数の繊維束およびかつら全体のシステイン酸含有量を測定するために用いている方法は、Signori and Lewis(1997)によって用いられたFTIRダイヤモンド細胞ATR法に基づく。異なる損傷抑制剤を試験するために使用される方法の詳細な説明は、以下のとおりである。
ダイヤモンド減衰全内部反射(ATR)細胞を装備したPerkin Elmer Spectrum(登録商標)1フーリエ変換赤外線(FTIR)システムを使用して、哺乳動物の毛または合成毛におけるシステイン酸濃度を測定した。この方法では、様々なサイズおよび色のかつらを使用することができる。読み取り間の接触表面積の変動を最小限に抑えるために、かつらを小分け(1cm当たり−1房)にした。上述の酸化毛髪処理プロトコールを5サイクル繰り返して、繰り返しの脱色サイクルの後の毛髪の挙動を模倣した。この処理に続いて、1つのかつら当たり4回の読み取りを行い(両側でかつらの1/3および2/3下方)、平均値を計算した。バックグラウンドを4回の読み取り毎に収集し、1N/mのATR細胞圧を用いた。各読み取り間で細胞をエタノールで洗浄し、機器のモニター比率モードを使用して汚染チェックを実施した。Signori&Lewisによって1997年に規定されているように、正規化二重微分分析ルーチンを使用した。元のスペクトルを最初に吸光度に変換してから、1450cm1帯域に正規化した(特性および不活性タンパク質CHの伸縮)。次いで、この正規化された吸光度を、13点平均化を使用して2倍に誘導した。1040cm−1における吸光度の2次導関数を正規化した値1450cm−1を、システイン酸の相対濃度として得た。この数値を−1×10−4で乗算して、好適な単位に戻した。無処理の哺乳動物の毛または合成毛は、約20のシステイン酸単位の値を生成し、重度に酸化された毛髪は、約170の値を生成したことが見出された。以下の計装条件を用いた。
スペクトル解像度−4cm−1
データ間隔−0.7cm−1
ミラースキャン速度−0.2cm s−1
バックグラウンドのスキャン回数−20
試料のスキャン回数−20
スキャン範囲−4000cm−1〜600cm−1
本発明の組成物を毛髪に適用して、その後除去できる場合、毛髪への損傷のレベルに対する変化は有意でない場合があるが、一方、従来的な酸化着色剤では、測定される損傷は大幅に増加し得る。
これらの実施形態は本開示のいくつかの態様の例証として意図されたものであるため、本開示は、本明細書に記載の特定の組成物および方法によって範囲を限定されない。任意の等価物は、本開示の範囲内であることが意図されている。実際に、本明細書に示され記載されたものに加えて、様々な修正が当業者の把握の範囲内であり得る。そのような修正はまた、添付の請求項の範囲内に包含されることも、意図されている。
色の選択
また、複数の色領域に分割することができる、L*a*b*色系によって表される色空間中の色座標(a*、b*)によって定義される所定の色領域(上述の色域原理)を有する多成分組成物も、本明細書において想定されている。所定の毛髪繊維のセットを包囲する領域から得られた複数の色の各々は、ある特定の色の着色された領域のどの色領域に属するのかを判定される。各色領域に対して判定された色の数を計数し、色の数が最も多い色領域の色が、所定の毛髪繊維のセットを包囲する領域の代表色として選択される。本組成物は、毛髪上に色を送達する能力を有し(本明細書における退色試験方法)、結果として得られる色は、約18<L<約81、約−2<a<約45、および約−13<b<約70の範囲内に収まる。
また、毛髪の色は変化させないが、その代わりに輝き(例えば、より光沢にするか、または無光沢にする)、毛髪の濃さ、および/または毛髪の感触を含む、毛髪のいくつかの他の性質を変化させる多成分組成物も本明細書において想定されている。
毛髪などの処理素材から色を除去した場合、その廃液/廃棄組成物を処理して、廃液排出システムから顔料を除去することができる。これは、濾過によって、または密度の差を使用して顔料を定着させ、水を通過させるサイクロン技術によって、達成することができる。
概説
実施例内の本明細書に記載のカラーリング組成物を、概して、平坦なプレート上で毛髪1グラム当たり1グラムの組成物を毛髪房に適用し、かつ毛髪にブラシでとかしこみ、確実にすべての毛髪束が組成物でコーティングされているように視覚的に見えるようにする。次いで、毛髪房をコーミングしながらヘアドライヤーで加熱することによって指触乾燥状態になるまで乾燥させ、毛髪束を個別化する。
実施例1:
塩基性化合物を含有する第3の成分を用いて前処理された毛髪に対する、有機ポリマーを含有する第1の成分、および原位置架橋剤を含む第2の成分の調製と適用:
工程の概説:
●前処理成分とも呼称され得る第3の成分の調製手順
●顔料プレミックスの調製手順
●有機ポリマーと顔料プレミックスを組み合わせて第1の成分を作製するための調製手順
●原位置結合剤を含有する第2の成分の導入のための調製手順
●第1および第2の成分の混合物を含むカラーリング多成分組成物の毛髪房への適用
●標準的な毛髪の洗浄手順
●色除去組成物の調製
●カラーリングされた毛髪への色除去組成物の適用
第3の成分の調製手順
塩基性化合物を含有する第3の成分(または前処理)を、ポリマーと水を組み合わせて均一になるまで混合することによって調製する。混合物は、前処理組成物である。
Figure 2021534078
顔料プレミックスの調製手順
媒体(水および2−ブトキシエタノール)および分散剤を、適切な混合容器に入れ、溶解器(例えば、VMA Getzmann GmbH社のLCシリーズまたはCVシリーズのDISPERMAT)またはローター固定子ミキサー(例えば、IKA社のUltra Turrax T18)のいずれかを用いてホモジナイズする。乾燥顔料粉末を定常分散下で徐々に添加し、添加が完了した後、混合物を約5分間、前分散する。
その後、顔料スラリーをビーズミル(例えば、WAB社のDyno Mill Research Lab)に移し、混合容器内の残留物を残留媒体で洗浄し、ミル上の素材に添加する。スラリーを3500rpmの速度で15分間循環させ、素材の温度は30℃を超えないものとする。
分散の細かさを、グラインドメーターによって制御する。顔料凝集体の存在は、顔料素材を一次粒子サイズまで粉砕するためには分散時間を延長しなければならないことを示す。
十分な細かさを得た後、顔料ペーストをミルから回収し、さらなる実験に使用することができる。
異なる顔料のペーストを混合して、所望の色合いを達成することができる。典型的なバッチサイズは、100g以上の顔料プレミックスの範囲である。
Figure 2021534078
上記の表に示されるものと同様に、分散剤および湿潤剤の他のバリエーション、ならびにそのレベルを使用して、上記の説明による顔料プレミックスAを作製し得る。
ポリマーと顔料プレミックスを組み合わせて第1の成分を作製するための調製手順
上記で調製したような顔料ペーストを、水部分および有機ポリマー部分と組み合わせ、この組み合わせを、標準的な実験室用混合装置を使用して均一になるまで混合する。成分の説明を以下の表に記載する。
Figure 2021534078
原位置結合剤を含有する第2の成分の導入のための調製手順
有機ポリマーと顔料プレミックスの組み合わせの第1の成分Aに、そのままの原位置架橋剤を含有する第2の成分Aの部分を添加し、得られた多成分組成物を、標準的な実験室用混合装置を使用して均一になるまで混合する。混合物は色組成物であり、毛髪房への適用の直前に調製される。
Figure 2021534078
毛髪房への色組成物の適用
毛髪の調製
2種類の毛髪:損傷のない毛髪および損傷した毛髪を使用した。
損傷のない毛髪:自然な白色の損傷のない毛髪を、Kerling International Haarfabrik GmbH社(Backnang,Germany)から、長さ10cmおよび幅1cmの束の形態で購入した。この毛髪を、受領したままの状態で使用した。
自然な暗褐色、レベル4の毛髪を、Kerling International Haarfabrik GmbH社(Backnang,Germany)から、長さ10cm、幅1cmの束の形態で購入した。この毛髪を、受領したままの状態で使用した。
損傷した毛髪を、以下のこの手順に従って生成した。自然な白色の損傷のない毛髪を、Kerling International Haarfabrik GmbH社(Backnang,Germany)から、長さ10cmおよび幅1cmの束の形態で購入し、脱色した。毛髪束は、Wella Professionals社から入手可能なBlondor Multi−Blonde脱色パウダーの1部と、Wella Professionals社から入手可能な12% Welloxon Perfectの1.5部とを混合した混合物で、処理した。この混合物約4gを、各グラムの毛髪に適用した。次いで、毛髪房を45Cのオーブン中で30分間インキュベートし、その後、37+−2Cの水中で、流速4L/分で2分間ですすぎ、次いで、毛髪をWella社製の標準的なヘアドライヤーで乾燥させた。
有機顔料を、受領したままの状態、および上述のプロトコールに従って処理した状態の、自然な白色の毛髪において試験し、初期色および色残留性を評価した。TiO2および金属フレークを、上述の暗褐色の毛髪において試験し、初期色および色残留性を評価した。
毛髪の前処理
上述したような毛髪調製物を、上述の前処理組成物を用いて、毛髪1グラム当たり1グラムの組成物で処理した。組成物を、毛髪上に5分間置いた。次いで毛髪を送風ドライヤーを使用して乾燥させ、乾燥した毛髪を得た。代替的に、毛髪を湿ったままにしておくこともでき、組成物の過剰分を、吸収性素材、例えばタオルを用いて除去した。
一般的なカラーリング手順:
上述の前処理された毛髪房に、新たに調製された上述の多成分色組成物を、毛髪1グラム当たり1グラムで添加する。適用は、例えば指、ブラシ、櫛、または他の操作機器を用いて、毛髪房上に徐々に分布し、広げることによって達成する。緩徐な分布は、毛髪房の一部に注射器またはピペットを用いて連続的に適用することによって達成できる。過剰分を吸収性組織素材を用いて除去し、得られたカラーリングされた毛髪房をヘアドライヤーを使用してコーミングしながら送風乾燥させ、より良好な毛髪の個別化を達成する。処理された毛髪房は、室温または少なくとも17℃超で、1日程度の期間、安静に保ち得る。
標準的な洗浄手順
標準的な洗浄手順を使用して、カラーリングされた毛髪房の残留性を判定する。
1.毛髪房を、約37+/−2Cの水(4L/分−1)で、約10秒間すすぐ。
2.0.1gの「Wella Professional Brilliance Shampoo for fine and normal hair」を、希釈することなく、上述の個々のカラーリングされた毛髪房に適用する。
3.シャンプーを、水で希釈することなく、30秒間、指で、毛髪への軽擦動作を使用することによって、カラーリングされた毛髪房になじませる。
4.シャンプーしたカラーリングされた毛髪房を、水で約30秒間すすぐ。
5.次いで、すすいだカラーリングされた毛髪房を、熱風ドライヤーを使用して、ケラチン素材中の繊維を機械的に分離しながら、均一に乾燥するまで乾燥させる。
6.上述の工程1〜5は、標準的な洗浄手順の1サイクルを表す。
7.標準的な洗浄サイクルを複数サイクル繰り返し、複数回洗浄された毛髪束と、未洗浄のカラーリングされた毛髪束とを比較することによって、以下に記載の色残留性スコア値を使用した色残留性の程度を示す。
上述の適用の手順および技術を行った後、有機ポリマー、原位置結合材、塩基性化合物、顔料、および媒体の以下の組み合わせを、ヒトの毛髪に適用することができる。様々な成分の詳細を、表1〜5に示す。
皮脂処理プロトコール
油および皮脂に対する耐性を試験するために、カラーリングされた毛髪見本を、「Human synthetic sebum formulation and stability under conditions of use and storage」Int J Cosmet Sci.2009 Feb;31(1):21−5に記載の皮脂模倣物0.2gを用いて処理する。次いで皮脂処理された毛髪を、室温で一晩置く。その後、標準的な洗浄手順を実施する。
Figure 2021534078
Figure 2021534078
Figure 2021534078
Figure 2021534078
Figure 2021534078
表1の顔料プレミックス、表2の有機ポリマー、表3の原位置結合材、表4の触媒/硬化補助剤、および表5の塩基性化合物の組み合わせにより、多成分組成物を提供する。第1の成分内の顔料ペーストおよび有機ポリマーと、第2の成分内の架橋剤との組み合わせを、毛髪に適用される混合多成分組成物に関連するレベルとともに、表6および表7に示す。表8〜表12は、毛髪の前処理として使用される第3の成分を含む、実施された全実験を記載する。
Figure 2021534078
実験Aは、水中に分散した顔料を前処理なしで毛髪に適用した場合、損傷した毛髪および損傷のない毛髪に対して1回および5回の洗浄を行った後の両方で、上述したような色残留性格付けスケールによって評価した場合の色残留性が低いことを示している。
実験Bは、水中に分散した顔料を前処理とともに毛髪に適用した場合、損傷した毛髪および損傷のない毛髪に対して1回および5回の洗浄を行った後の両方で、上述したような色残留性格付けスケールによって評価した場合の色残留性が改善したことを示している。
同じ実験を、顔料プレミックスMを用いて実行し、同じ色残留性の結果を得た。
Figure 2021534078
Figure 2021534078
色残留性格付けスケール:
残留性を、洗浄試料と、カラーリングされたが洗浄されていない保持毛髪房とを比較することによって、視覚的に評価した。これらを、1.色が残らない、2.かすかに色が残る、3.洗浄により色が褪せる、4.一部色落ちしたが濃く色が残る、5.基準と比較して色の変化がない、という基準に従い、5段階スケールで評価した。
Figure 2021534078
表9は、第1の成分(有機ポリマー)および原位置架橋剤(第2の成分)を適用する前に、前処理(第3の成分)を別個に適用させることの重要性を示す。
実験1は、第1の成分を、前処理なし、または第2の成分なしで毛髪に適用する場合、損傷した毛髪および損傷のない毛髪に対して5回および15回の洗浄を行った後の両方で、上述したような色残留性格付けスケールによって評価した場合の色残留性が低いことを示している。
実験4は、前処理なしの第1の成分と第2の成分の組み合わせによって、損傷した毛髪および損傷のない毛髪の両方に対し、ならびに5回の洗浄および15回の洗浄の両方に対し、実験1で第1の成分を単独で使用した場合と比較して、色残留性が改善することを示している。
実験5は、第1の成分と第2の成分の組み合わせを適用する前に、別個に適用された第3の成分(前処理)を組み合わせることによって、損傷した毛髪および損傷のない毛髪の両方に対し、ならびに5回の洗浄および15回の洗浄に対し、最も強力な色残留性を提供することを示している。
実験3は、成分#1〜3の混合物を毛髪に適用する前に、第1および第2の成分に第3の成分(表6でその他と呼称される)を直接混合することによって、実験5で前処理の後に第1および第2の成分を逐次的に適用した場合と比較して色残留性が低下するが、実験1に示すように前処理なし、または第2の成分なしで第1の成分を使用した場合と比較して依然として良好な色残留性を有することを示している。
実験の第2のセット:様々な顔料および顔料の組み合わせを用いた、第1、第2、および第3の成分の性能の試験、表10。
Figure 2021534078
表10は、顔料濃度のバリエーションを含む、様々な顔料および顔料の組み合わせにわたって、強力な色残留性が有効なままであることを示す。
実験5(赤色顔料)、実験6(赤色/紫色)顔料、実験7(黄色)、実験8(青色/緑色)、実験9および実験10(青色)、実験11(緑色)、実験12(灰色/黒色)、ならびに実験13(褐色)は、損傷した毛髪および損傷のない毛髪の両方に対し、ならびに5回の洗浄および15回の洗浄の両方に対し、様々な顔料および得られた毛髪の色にわたって、強力な色残留性が有効なままであることを示している。
実験14(暗色の毛髪を白くする)および実験15(銀白色)は、損傷した毛髪および損傷のない毛髪の両方に対し、5回の洗浄の後でもまだいくらか色残留性があることを示している。これらの顔料の組み合わせは、反射性顔料を含む。
実験5〜13の色見本を、上述のプロトコールに従い、皮脂耐性についても試験した。色残留性は、皮脂処理を伴わない場合と同じであった。
実験の第3のセット:様々な原位置架橋剤の性能の試験、表11
Figure 2021534078
表11は、損傷した毛髪および損傷のない毛髪の両方に対して、ならびに5回の洗浄および15回の洗浄の両方に対して、様々な原位置架橋化合物を使用しても色残留性が得られることを示す。
実験の第4のセット:前処理の分子量の影響の試験、表12。
Figure 2021534078
表12は、PEI分子量が色残留性と相関しており、分子量が高くなるにつれて色残留性も強くなるが、ポリマーの分枝状態および様々なアミンのレベルにも依存しており、一方で第1級アミンが第2級アミンまたは第3級アミンよりも早く反応することを示す。
実験5、実験18、実験19、実験20、実験21、実験22、実験23、実験24は、ポリエチレンイミン前処理の分子量が色残留性と相関しており、分子量が高くなるにつれて色残留性も良好になることを示している。
実験22、実験23、および実験24は特に、PEI 70kDaとPEI 800Daの組み合わせが、PEI 70kDa単独の実験5と比較して色残留性を改善しないことと、より低い分子量のPEI(800Da)の濃度を上昇させて使用することによって全体的な残留性が低下し、損傷した毛髪と損傷のない毛髪との間で性能劣化が大きくなることとを示している。
実験25は、PEI−前処理およびアニオン性ポリマーの逐次的適用によって、実験5と比較してわずかに劣る強力な色残留性を提供することを示している。
実験の第5のセット:様々な成分と組み合わせた様々な有機ポリマーの試験、表13
Figure 2021534078
表13は、第1の成分(有機ポリマー)、原位置架橋剤、および/または触媒を適用する前に、前処理(第3の成分)を別個に適用させることの重要性が、様々な有機ポリマーを用いても有効なままであることを示す。
実験26〜28および29〜31は、有機ポリマー単独(26、29)で開始し、次いで架橋剤を添加(27、30)し、次いでPEIを使用する前処理工程を追加(29、31)し、次いで実験31のプロセスに触媒を添加(32)した場合、残留性が逐次的に改善することを示している。
実験26、実験27、および実験28、ならびに実験29、実験30、実験31、および実験32の2つの一連の実験は、様々な有機ポリマーを使用した場合でも、損傷した毛髪および損傷のない毛髪の両方に対し、ならびに5回の洗浄および15回の洗浄の両方に対し、色残留性は有機ポリマー単独で使用した場合に非常に低く、架橋剤の添加によって色残留性が改善され、第3の成分を用いた前処理によって色残留性がさらに改善され、最終的には触媒の添加によっても色残留性を改善できることを示している。
色除去組成物
一般的な手順:
活性剤を、溶媒、増粘剤、ポリ電解質、洗浄剤ビルダーを含有し得る媒体と組み合わせて、均一になるまで合わせて混合する。
色除去適用
1.1グラムの色除去組成物を、1グラムのカラーリングされた毛髪房に適用する。
2.色除去組成物を、水で希釈することなく、約30秒〜1分間、指または櫛または操作機器を用いて、毛髪への軽擦動作を使用することによって、カラーリングされた毛髪房になじませる。
3.色除去組成物を、カラーリングされた毛髪房上に約1分間以上放置する。
5.過剰な色除去組成物を、吸収性組織素材を用いて除去する。
6.0.1gの「Wella Professional Brilliance Shampoo for fine and normal hair」を、水で希釈することなく適用し、30秒間、指で、毛髪への軽擦動作を使用することによって、カラーリングされた毛髪房になじませる。
7.シャンプーしたカラーリングされた毛髪房を、水で約30秒間すすぐ。
8.次いで、すすがれた毛髪房を、熱風ドライヤーを使用して、均一に乾燥するまで乾燥させる。
表14は、表9〜13に示される組み合わせのうちのいくつかで試験された、様々な色除去組成物を示す。
Figure 2021534078
Figure 2021534078
#5と組み合わせたP3の系に関し、15回の洗浄後の色残留性は5であり、初回適用と同じ色であったことを想起されたい(実験5)。初回適用を行い、続いて色除去組成物R1を適用した後、色が除去される(実験33)。同様にR2およびR3を使用した場合、有意な量の色が除去される(実験34〜35)。
実験28に詳述される様々な有機ポリマーを使用してP3の系を用いた除去を試験したところ、除去組成物R1、R2、およびR3は、色の除去が可能であった。
実験32に詳述される様々な有機ポリマーを用いた同じ系においてもまた、組成物R1、R2、およびR3を使用して有意なレベルの色除去があった。
実施例2:
塩基性化合物を含有する第3の成分を用いて前処理された綿布に対する、有機ポリマーを含有する第1の成分、および原位置架橋剤を含む第2の成分の調製と適用:
工程の概説:
●前処理とも呼称される第3の成分の調製手順
●顔料プレミックスの調製
●有機ポリマーと顔料プレミックスを組み合わせて第1の成分を作製するための調製手順
●原位置架橋剤を含有する第2の成分の導入のための調製手順
●綿布への着色多成分組成物の適用
●標準的な洗浄手順
●色除去組成物
●色除去組成物の適用
第3の成分(前処理)の調製手順
これは、実施例1の同段落に記載されているように調製した。
顔料プレミックスの調製手順
これは、実施例1の同段落に記載されているように調製した。
ポリマーと顔料プレミックスを組み合わせて第1の成分を作製するための調製手順
これは、実施例1の同段落に記載されているように調製した。
原位置結合剤を含有する第2の成分の導入のための調製手順
これは、実施例1の同段落に記載されているように調製した。
綿布への着色多成分組成物の適用
綿布の調製:
綿布は、2cm幅および8cm長で、端はジグザグ状である。
綿布の前処理
上述したような綿布を、綿布1グラム当たり1グラムの、上述の前処理組成物で処理する。適用は、例えば指で、綿布上に徐々に分布し、広げることによって達成する。綿布を5分間浸漬させた。次いで、綿布を25℃のオーブン中に1時間置いた。代替的に、綿布を湿ったままにしておくこともでき、組成物の過剰分を、吸収性素材、例えばタオルを用いて除去した。
一般的な着色手順:
上述の前処理された綿布に、綿布1グラム当たり1グラムの、上述したように新たに調製した色多成分組成物を添加する。適用は、例えば指で、綿布上に徐々に分布し、広げることによって達成する。緩徐な分布は、綿布の一部に注射器またはピペットを用いて連続的に適用することによって達成できる。過剰分を吸収性組織素材を用いて除去し、次いで、得られた着色された綿布を25℃のオーブン中に一晩置いて、完全に乾燥させる。
標準的な洗浄手順
標準的な洗浄手順を使用して、着色された綿布の残留性を決定する。
1.綿布を、約37+/−2Cの水(4L/分)で、約10秒間すすぐ。
2.0.1gの「Wella Professional Brilliance Shampoo for fine and normal hair」を、希釈することなく、上述の綿布に適用する。
3.シャンプーを、水で希釈することなく、30秒間、指で、布への軽擦動作を使用することによって、着色された布になじませる。
4.シャンプーした着色された綿布を、約30秒間水ですすぐ。
5.次いで、すすいだ着色された綿布を、熱風ドライヤーを使用して均一に乾燥するまで乾燥させる。
6.上述の工程1〜5は、標準的な洗浄手順の1サイクルを表す。
7.標準的な洗浄サイクルを複数サイクル繰り返し、複数回洗浄された綿布と、未洗浄の着色された綿布とを比較することによって、色残留性の程度を示す。
上述の手順および技術の適用に続き、表16に、使用される第1、第2、および第3の成分の組み合わせを要約する。
Figure 2021534078
実験42は、第1の成分単独では、損傷した毛髪および損傷のない毛髪の両方に対して、ならびに5回の洗浄および15回の洗浄の両方に対して、色残留性を提供しないことを示している。
実験43は、前処理としての第3の成分を加えることによって、損傷した毛髪および損傷のない毛髪の両方に対し、ならびに5回の洗浄および15回の洗浄の両方に対し、色残留性が改善することを示している。
実験44は、原位置架橋剤を含む第2の成分を加えることによって、損傷した毛髪および損傷のない毛髪の両方に対し、ならびに5回の洗浄および15回の洗浄の両方に対し、色残留性が改善することを示している。
実験45は、第1の成分を、前処理としての第3の成分、および原位置架橋剤を含む第2の成分と組み合わせることによって、損傷した毛髪および損傷のない毛髪の両方に対し、ならびに5回の洗浄および15回の洗浄の両方に対し、最も強力な色残留性を示すことを示している。
色除去組成物
一般的な手順:
これは、実施例1の同段落に既に記載されている。
色除去適用
1.1グラムの色除去組成物を、1グラムの着色された綿布に適用する。
2.色除去組成物を、水で希釈することなく、約30秒〜1分間、指で、布への軽擦動作を使用することによって、着色された綿布になじませる。
3.色除去組成物を、着色された綿布上に約1分間以上放置する。
5.過剰な色除去組成物を、吸収性組織素材を用いて除去する。
6.0.1gの「Wella Professional Brilliance Shampoo for fine and normal hair」を、水で希釈することなく適用し、30秒間、指で、綿布への軽擦動作を使用することによって、綿布になじませる。
7.シャンプーした綿布を、水で約30秒間すすぐ。
8.次いで、すすがれた布を、熱風ドライヤーを使用して均一に乾燥するまで乾燥させる。
表17は、表16に示される組み合わせに対して試験された、1種の色除去組成物の結果を示す。
Figure 2021534078
実験45〜48は、綿布上の色除去が成功したことを示している。
要約ステートメント
本明細書に説明および特許請求されている発明、実施例、および結果は、本出願において記載または説明または参照されているものを含むがこれらに限定されない、属性および実施形態を有し得る。
すべての特許、出版物、科学論文、ウェブサイト、ならびに他の文書および政府の参考文献、または本明細書に言及されているものは、本発明が関係する当業者の技能のレベルを示しており、そのような参照文書および参照資料の各々は、その全体が本明細書に逐語的に組み込まれ、記載されているのと同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。この権利は、そのような特許、出版物、科学論文、ウェブサイト、電子的に入手可能な情報、教科書、または他の参照資料もしくは参考文書からのありとあらゆる資料および情報を、本明細書に物理的に組み込むために留保されている。
本特許出願の書面記述は、すべての請求項を含む。すべての元の請求項を含むすべての請求項は、参照によりそれらの全体が本明細書の書面記述部分に組み込まれており、本権利は、ありとあらゆるそのような請求項を本出願の書面記述または他の任意の部分に物理的に組み込むために留保されている。ゆえに、例えば、いかなる状況においても、本特許が、特許請求の正確な記載表現が特許の書面記述部分にこれらの言葉で記載されていないという主張に基づいて、特許請求についての書面記述を提供していないとされると解釈すべきではない。
本発明を、その詳細な説明と併せて説明してきたが、前述の説明は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲を例示することを意図したものであって、その範囲を制限することを意図したものではない。ゆえに、前述から、本発明の特定の非限定的な実施形態を例証の目的のために本明細書に説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正を施し得ることが理解されるであろう。他の態様、利点、および修正は、以下の特許請求の範囲の範囲内であり、本発明は、添付の特許請求の範囲によって限定される場合を除き、限定されるものではない。

Claims (5)

  1. 多成分組成物であって、
    有機ポリマーを含む第1の成分と、
    原位置結合材を含む第2の成分と、
    塩基性化合物を含む第3の成分と、
    前記第1、第2、および第3の成分のうちの1つ以上中の顔料微粒子と、を含み、
    前記有機ポリマーが、疎水性モノマーおよび親水性モノマーのポリマーを含み、前記疎水性モノマーが、C1−C6アルキル直鎖状もしくは分枝鎖状(メタ)アクリレートモノマー、およびスチレン、またはそれらの組み合わせを含み、前記スチレンが、有機コポリマーの総重量に対して、ゼロから最大約50重量%までの重量パーセント量で存在し、前記親水性モノマーが、(メタ)アクリル酸から選択されるオレフィン酸、およびヒドロキシメチルもしくはヒドロキシエチル(メタ)アクリレートから選択されるヒドロキシアルキルオレフィンエステル、またはそれらの組み合わせを含み、
    前記有機ポリマーが、約2KDa〜約100MDaの範囲の重量平均分子量を有し、
    前記有機コポリマーの酸価が、約7〜約90の範囲であり、
    前記有機コポリマーのヒドロキシアルキルオレフィンエステル部分が、前記有機コポリマーの総重量に対して、約1〜5重量%の範囲であり、
    前記原位置結合材が、ヘキサメチレンジイソシアネート、ビスイソシアナートシクロヘキシルメタン、またはウレトジオンヘキサメチレンジイソシアネートを含み、
    前記塩基性化合物が、直鎖状ポリエチレンイミンまたは分枝鎖状ポリエチレンイミンを含み、前記塩基性化合物が、約150Da〜約1MDaの重量平均分子量を有し、
    遊離イソシアネート基とヒドロキシル基のモル比が、約0.5:2〜25:1、好ましくは約1:1〜約15:1の範囲である、多成分組成物。
  2. 前記塩基性化合物が、前記塩基性化合物と媒体の組み合わせの総重量に対して、前記媒体中、0.1〜5%の濃度のポリエチレンイミンである、請求項1に記載の多成分組成物。
  3. 前記有機ポリマーおよび前記原位置結合材の重量パーセントが、組み合わされた前記第1および第2の成分の1〜20重量%、好ましくは約1〜10重量%、より好ましくは2〜8重量%である、請求項1に記載の多成分組成物。
  4. 前記有機コポリマーが、エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、および(メタ)アクリル酸、ならびに前記有機コポリマーの総重量に対してゼロから最大約30重量%までの重量パーセントのスチレンを含む、請求項1に記載の多成分組成物。
  5. 前記有機コポリマーが、スチレンをまったく含まない、請求項4に記載の多成分組成物。

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