(57)【要約】少なくとも１種の多官能性鎖延長剤によって架橋されたポリウレタン−尿素を含む毛髪処理用組成物及びその使用を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種の炭化水素系トリオールまたは炭化水素系テトラオールによって架橋されたポリウレタン−尿素を含む毛髪処理用組成物であって、前記ポリウレタン−尿素のヤング率は１５０ＭＰａ超であり、前記ポリウレタン−尿素の破断伸びは約１５％〜約３００％であり、前記ポリウレタン−尿素の吸湿は１０％未満である、前記毛髪処理用組成物。
【請求項２】
前記ポリウレタン−尿素はアニオン性である、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記ポリウレタン−尿素は、式［Ｑ、Ｗ、Ｖ、Ｙ及びＺ］Ｘの塩であり、式中、
Ｑはポリイソシアネートから形成される生成物であり、
Ｗはポリカーボネートポリオールモノマーから形成される生成物であり、
Ｖは炭化水素系トリオールまたは炭化水素系テトラオールから形成される生成物であり、
Ｙは、−（Ｏ）ＯＨで任意選択的に置換されたＣ３−Ｃ８アルキルジオール、またはモノアミノＣ３−Ｃ８アルキルジオールから形成される生成物であり、
Ｚは、−（Ｏ）ＯＨで任意選択的に置換されたＣ３−Ｃ８アルキルジアミンから形成される生成物であり、
Ｘは中和剤である、
請求項１または請求項２に記載の組成物。
【請求項４】
前記ポリイソシアネートは、テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−１，３−ジイソシアネート及びシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、１−イソシアナト−３−イソシアナトメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（イソホロンジイソシアネートまたはＩＰＤＩ）、ビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）−メタン、１，３−ビス（イソシアナトメチル）−シクロヘキサン及び１，４−ビス（イソシアナトメチル）−シクロヘキサン、ビス−（４−イソシアナト−３−メチル−シクロヘキシル）−メタン、１，５−ジイソシアナトナフタレン、４，４′−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）（Ｈ１２ＭＤＩ）、ならびにノルボルネンジイソシアネートから選択される、請求項３に記載の組成物。
【請求項５】
前記ポリイソシアネートはイソホロンジイソシアネートである、請求項３または請求項４に記載の組成物。
【請求項６】
前記ポリカーボネートポリオールモノマーは、約５００ｇ／モル〜約４，０００ｇ／モルの範囲の分子量を有する、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項７】
前記ポリカーボネートポリオールモノマーは、約７５０ｇ／モル〜約３，５００ｇ／モルの範囲の分子量を有する、請求項３から請求項６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項８】
前記ポリカーボネートポリオールモノマーは、約１，０００ｇ／モル〜約３，０００ｇ／モルの範囲の分子量を有する、請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項９】
前記ポリカーボネートポリオールモノマーは、約１，０００ｇ／モルまたは約２，０００ｇ／モルまたは約３，０００ｇ／モルの分子量を有する、請求項３から請求項８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１０】
Ｙは、−（Ｏ）ＯＨで任意選択的に置換されたＣ３−Ｃ８アルキルジオールから形成される生成物である、請求項３から請求項９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１１】
Ｙは、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）酪酸から形成される生成物である、請求項３から請求項１０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１２】
Ｚはリジンである、請求項３から請求項１１のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１３】
前記中和剤は、Ｎａ２ＣＯ３、トリエチルアミン、または乳酸である、請求項３から請求項１２のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１４】
前記中和剤はＮａ２ＣＯ３である、請求項３から請求項１３のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１５】
Ｖは、グリセロール、トリメチロールプロパン、エリスリトール、またはペンタエリスリトールである、請求項３から請求項１４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１６】
Ｖはグリセロールまたはエリスリトールである、請求項３から請求項１５のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１７】
ＷとＱのモル比は約０．２：１〜約０．３：１である、請求項３から請求項１６のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１８】
ＷとＱのモル比は約０．２２：１〜約０．３：１である、請求項３から請求項１７のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項１９】
ＶとＱのモル比は約０．１０：１〜約０．２６：１である、請求項３から請求項１８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２０】
ＶとＱのモル比は約０．１２：１〜約０．２４：１である、請求項３から請求項１９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２１】
ＹとＱのモル比は約０．１８：１〜約０．２５：１である、請求項３から請求項２０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２２】
ＹとＱのモル比は約０．２０：１〜約０．２３：１である、請求項３から請求項２１のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２３】
ＺとＱのモル比は約０．０５：１〜約０．４０：１である、請求項３から請求項２２のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２４】
ＺとＱのモル比は約０．１１：１〜約０．３４：１である、請求項３から請求項２３のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項２５】
前記ポリウレタン−尿素は、式Ｉもしくは式ＩＩ、
【化１】
2021522260.tif 000009
またはその塩であり、式中、それぞれのＲ１及びＲ２は独立して、式
【化２】
2021522260.tif 000010
（式中、ｎは６〜２１であり、ｍは５〜１５である）の反復単位である、
請求項１または請求項２に記載の組成物。
【請求項２６】
前記ポリウレタン−尿素は、ＰＵ  ４１９、ＰＵ  ４２０、ＰＵ  ４２４、ＰＵ  ４２５、及びＰＵ  ４２６から選択される、請求項１または請求項２に記載の組成物。
【請求項２７】
前記ポリウレタン−尿素はカチオン性である、請求項１に記載の組成物。
【請求項２８】
前記ポリウレタン−尿素は、式［Ｑ’、Ｗ’、Ｖ’、Ｙ’及びＺ’］Ｘ’の塩であり、式中、
Ｑ’はポリイソシアネートから形成される生成物であり、
Ｗ’はポリカーボネートポリオールモノマーから形成される生成物であり、
Ｖ’は炭化水素系トリオールまたは炭化水素系テトラオールから形成される生成物であり、
Ｙ’はＣ１−Ｃ８アルキルジオールモノマーから形成される生成物であり、
Ｚ’はＣ１−８アミノアルキルジオールモノマーから形成される生成物であり、
Ｘ’は中和剤である、
請求項１または請求項２７に記載の組成物。
【請求項２９】
前記ポリイソシアネートはイソホロンジイソシアネートモノマーである、請求項１、請求項２７、及び請求項２８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３０】
Ｙ’は、１，４−ブタンジオールモノマーから形成される生成物である、請求項１、及び請求項２７から請求項２９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３１】
Ｚ’は、３−（ジメチルアミノ）−１，２−プロパンジオールモノマーから形成される生成物である、請求項１、及び請求項２７から請求項３０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３２】
ナノ粒子を更に含む、請求項１から請求項３１のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３３】
ナノ粒子を更に含み、前記ナノ粒子は、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合により前記ポリウレタン−尿素内に組み込まれる、請求項１から請求項３２のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３４】
ナノ粒子を更に含み、前記ナノ粒子は、前記組成物と後混合される、請求項１から請求項３２のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３５】
前記ナノ粒子はヒュームドシリカナノ粒子または二酸化チタンナノ粒子である、請求項３２から請求項３４のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項３６】
ポリウレタン−尿素と少なくとも１種のナノ粒子とを含む毛髪処理用組成物であって、前記ポリウレタン−尿素のヤング率は１５０ＭＰａ超であり、前記ポリウレタン−尿素の破断伸びは約１５％〜約３００％であり、前記ポリウレタン−尿素の吸湿は１０％未満である、前記毛髪処理用組成物。
【請求項３７】
前記少なくとも１種のナノ粒子は前記ポリウレタン−尿素内に組み込まれる、請求項３６に記載の毛髪処理用組成物。
【請求項３８】
前記少なくとも１種のナノ粒子は前記組成物と後混合される、請求項３６に記載の毛髪処理用組成物。
【請求項３９】
前記少なくとも１種のナノ粒子はヒュームドシリカナノ粒子または二酸化チタンナノ粒子である、請求項３６から請求項３８のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項４０】
油を更に含む、請求項１から請求項３９のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項４１】
鉱油、動物油、植物油、または合成油から選択される油を更に含む、請求項１から請求項４０のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項４２】
リノレン酸、または脂肪酸の混合物を更に含む、請求項１から請求項４１のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項４３】
水と共に毛髪へと塗布される、請求項１から請求項４２のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項４４】
毛髪へと塗布するとホールドを向上させる、請求項１から請求項４２のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項４５】
毛髪へと塗布するとカール形状を維持する、請求項１から請求項４２のいずれか１項に記載の組成物。
【請求項４６】
ヒト毛髪におけるカールを維持する方法であって、前記方法は、請求項１から請求項４２のいずれか１項に記載の組成物を毛髪へと塗布することを含む、前記方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
本出願は、２０１８年４月２７日出願の米国仮出願第６２／６６３，３１５号に対する優先権を主張するものであり、その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【背景技術】
【０００２】
ポリウレタン及びポリウレタン−尿素は、多くの産業において広く有用な、よく知られた部類の合成ポリマーである。この汎用性は、大規模で多様な集合の候補モノマー類からポリウレタンを調製可能であることに由来している。これら多様なモノマーの選択肢により、等しく多様な集合の物理的特性の実現が可能となる。この理由から、得られたポリウレタンは、例えば、柔らかい泡、エラストマー、接着フィルム、または硬質プラスチックを含む多くの異なる形態であり得、寝具、フットウェア、接着剤、及び自動車部品を含む多くの異なるタイプの製品に使用することが可能となる。
【０００３】
これら多くの形態のポリウレタンのうち、水系ポリウレタン（ＷＢＰＵ）及び水系ポリウレタン−尿素（ＷＢＰＵ−Ｕ）は、市販のパーソナルケア製品中における薄膜形成剤として使用されている。これらの薄膜形成ポリマーは、毛髪固定剤として使用するとスタイルホールド効果をもたらす。消費者基準の化粧製品におけるＷＢＰＵ及びＷＢＰＵ−Ｕの使用に伴う問題は、塗布時において性能及び全体的な均一性が欠けていることであった。例えば、Ｌｕｖｉｓｅｔ（登録商標）Ｐ．Ｕ．Ｒ、ＤｙｎａｍＸ（登録商標）、及びＤｙｎａｍＸ  Ｈ２Ｏなどの一般的なポリウレタン製品は、弾性を欠いている。これにより、毛髪へと塗布した際に望ましくない硬い質感がもたらされることになる。しかしながら、Ａｖａｌｕｒｅ（登録商標）  ＵＲ  ４０５、Ｂａｙｃｕｓａｎ（登録商標）  Ｃ１００４、Ｂａｙｃｕｓａｎ  Ｃ１００８、及びＰｏｌｙｄｅｒｍ  ＰＥ／ＰＡ  ＥＤは、極めてしなやかである（すなわち、弾性を欠いていない）。とは言え、これらの製品の初期カールホールドは不十分であり、べたついた質感を引き起こしてしまう。ＷＢＰＵ及びＷＢＰＵ−Ｕの使用に伴うその他の問題としては、接触時またはコーミング時における剥離（例えば、毛髪繊維上に見られる粉末状の微小剥片）、接触時における望ましくない触感（例えば、脆さ、硬さ、またはねばつき、べたつき）、不十分な耐湿性（例えば、スタイリング樹脂が水分を吸収して毛髪を押し下げることにより、スタイルの低下につながる）、動きの欠如（例えば、プラスチックのような型枠形状、毛髪のカールが体の動きに合わせて動かない、容易に梳かすことができない、べたついている、弾力性の欠如）、及び長持ちしないヘアスタイル（例えば、ヘアスタイル、カール、ウェーブなどが長持ちせず、平均的には、スタイルの持ちは通常、半日に満たない）、が挙げられるがこれらに限定されない。
【０００４】
以前、本発明者らは、ある特定のＷＢＰＵ系化粧用組成物、例えば、毛髪固定剤などが、性能の向上をもたらし得るかどうかを確認するのに使用可能な選択指標の組み合わせを同定した。ＷＯ２０１７／１５５９０６（その内容全体は参照により本明細書に組み込まれる）を参照されたい。本発明者らは例えば、一態様において、１５０ＭＰａ超のヤング率、約１５％〜約３００％の破断伸び、及び１０％未満の吸湿を有するＷＢＰＵを含む組成物が、長持ちかつ自然なヘアスタイルをもたらすことを証明した。ＷＯ２０１７／１５５９０６を参照されたい。本明細書において、本発明者らは、１０％未満の吸湿（長持ちするスタイリング性能を実現するのに最適であることを以前証明した）を維持しつつ、機械的特性を向上させることに焦点を合わせている。
【発明の概要】
【０００５】
今回、本発明者らが以前開示した機械的特性の組み合わせを有するＷＢＰＵにより生じる長持ち特性が、少なくとも１種の多官能性鎖延長剤（例えば、トリオールまたはテトラオールなど）を組成物中に組み込むことによって、更に向上し得るということが判明した。そのため、本明細書では、炭化水素系トリオールまたは炭化水素系テトラオールなど、少なくとも１種の多官能性鎖延長剤によって架橋されたポリウレタン−尿素を含む毛髪処理用組成物を提供し、ポリウレタン−尿素のヤング率は１５０ＭＰａ超であり、ポリウレタン−尿素の破断伸びは約１５％〜約３００％であり、ポリウレタン−尿素の吸湿は１０％未満である。一態様では、これら多官能性鎖延長剤を使用することにより、以前より記載されている毛髪用組成物と比較して、より優れたホールド及びより高い耐湿性を示す毛髪用組成物がもたらされた。例えば、多官能性鎖延長剤によって架橋された本発明のＷＢＰＵであるＰＵ  ４１９のｉｎ  ｖｉｖｏ性能を市販の樹脂と比較して示す図１を参照されたい。示されているように、ＰＵ  ４１９は、より優れた初期ホールド及びより高い耐湿性を示している。
【０００６】
上記機械的特性の適切な組み合わせを有するＷＢＰＵ系組成物中にナノ粒子を組み込むことにより、毛髪処理用製品中のＷＢＰＵの長持ち効果が更に向上するということも判明した。そのため、別の態様において、本明細書ではまた、ポリウレタン−尿素と少なくとも１種のナノ粒子とを含む毛髪処理用組成物を提供し、ポリウレタン−尿素のヤング率は１５０ＭＰａ超であり、ポリウレタン−尿素の破断伸びは約１５％〜約３００％であり、ポリウレタン−尿素の吸湿は１０％未満である。初期カールホールドと高湿度負荷後におけるカール維持の両方において、これらの組成物が市販の樹脂よりも高性能であることが判明した。例えば、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合により合成された本発明のＷＢＰＵ／シリカナノコンポジットであるＰＵ  ４２７のｉｎ  ｖｉｔｒｏ性能を市販の樹脂及び比較基準品であるＰＵ  ３３９と比較して示す図２を参照されたい。示されているように、ＰＵ  ４２７は、より優れた初期ホールド及びより高い耐湿性を示している。加えて、図４は、１５分間の７５％相対湿度下における、１％  Ａｅｒｏｓｉｌ  ２００（シリカナノ粒子）または０．２５％  ＴｉＯ２と後混合した後のＰＵ  ３３９のｉｎ  ｖｉｔｒｏカール維持を示している。示されているように、ナノ粒子と後混合されたＰＵ  ３３９は、より優れた初期カールホールド及び高湿度後におけるカール維持を示した。まとめると、このデータは、本開示のナノコンポジット技術が、本開示の機械的特性を有するポリウレタン−尿素を含む組成物に広く適用され、多官能性鎖延長剤を含む組成物のみに限定されないということを示している。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の多官能性鎖延長剤によって架橋されたＷＢＰＵ（ＰＵ  ４１９）のｉｎ  ｖｉｖｏ性能を市販の樹脂と比較して示す。
【図２】ｉｎ  ｓｉｔｕ重合により合成された本開示のＷＢＰＵ／シリカナノコンポジット（ＰＵ  ４２７）のｉｎ  ｖｉｔｒｏ性能を市販の樹脂及び比較基準品であるＰＵ  ３３９と比較して示す。
【図３】ＰＵ  ４２７と比較基準品であるＰＵ  ３３９の間のｉｎ  ｖｉｖｏ性能を示す。
【図４】１５分間の７５％相対湿度下における、１％  Ａｅｒｏｓｉｌ  ２００（シリカナノ粒子）または０．２５％  ＴｉＯ２と後混合した後の比較基準品であるＰＵ  ３３９のｉｎ  ｖｉｔｒｏカール維持を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
１．定義。
本明細書で使用する場合、「カチオン性ポリウレタン」は、カルバメート（ウレタン）基を含み、かつｐＨ≦７において全体的な正味正電荷を有する熱可塑性ポリマーを指す。「カチオン性ポリウレタン−尿素」は、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ−結合及び−ＮＲ−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ−結合を含み、かつｐＨ≦７において全体的な正味正電荷を有する熱可塑性ポリマーを指す。一部の態様では、本明細書に記載のカチオン性ポリウレタン及びカチオン性ポリウレタン−尿素は、約３．７〜約６．５、約３．７〜約６．０、または約３．７〜約５．５のｐＨにおいて全体的な正味正電荷を有する。別様に明記しない限り、本明細書で使用する場合、カチオン性ポリウレタン及びカチオン性ポリウレタン−尿素は、両性／カチオン性ポリウレタン及び両性／カチオン性ポリウレタン−尿素を含む。しかしながら、一態様では、カチオン性ポリウレタン及びカチオン性ポリウレタン−尿素は、両性／カチオン性ポリウレタンまたは両性／カチオン性ポリウレタン−尿素を包含しない。
【０００９】
本明細書で使用する場合、「両性ポリウレタン」は、カルバメート（ウレタン）基を含み、かつ中和方法に応じてカチオン性ポリウレタンまたはアニオン性ポリウレタンの両方として作用可能な熱可塑性ポリマーを指す。「両性ポリウレタン−尿素」は、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ−結合及び−ＮＲ−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ−結合を含み、かつ中和方法に応じてカチオン性ポリウレタンまたはアニオン性ポリウレタンの両方として作用可能な熱可塑性ポリマーを指す。「両性／カチオン性ポリウレタン」または「両性／カチオン性ポリウレタン−尿素」は、記載の両性種が、酸で中和された際に、カチオン性ポリウレタンまたはカチオン性ポリウレタン−尿素として作用する種であるということを意味する。「両性／アニオン性ポリウレタン」または「両性／アニオン性ポリウレタン−尿素」は、記載の両性種が、塩基で中和された際に、アニオン性ポリウレタンまたはアニオン性ポリウレタン−尿素として作用する種であるということを意味する。
【００１０】
本明細書で使用する場合、「アニオン性ポリウレタン」は、カルバメート（ウレタン）基を含み、かつｐＨ≧７において全体的な正味負電荷を有する熱可塑性ポリマーを指す。「アニオン性ポリウレタン−尿素」とは、−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ−結合及び−ＮＲ−Ｃ（Ｏ）−ＮＲ−結合を含み、かつｐＨ≧７において全体的な正味負電荷を有する熱可塑性ポリマーを指す。別様に明記しない限り、本明細書で使用する場合、アニオン性ポリウレタン及びアニオン性ポリウレタン−尿素は、両性／アニオン性ポリウレタン及び両性／アニオン性ポリウレタン−尿素を含む。しかしながら、一態様では、アニオン性ポリウレタン及びアニオン性ポリウレタン−尿素は、両性／アニオン性ポリウレタンまたは両性／アニオン性ポリウレタン−尿素を包含しない。
【００１１】
「ヤング率（すなわち、弾性率、引張弾性率）」は、固体ポリマー薄膜の剛性の指標である。ヤング率、Ｅは、応力−ひずみ曲線の弾性（初期、線形）部分における引張応力を伸長ひずみで割ることにより計算することができる。水系ポリウレタン及び水系ポリウレタン−尿素のヤング率は、機械的特性を測定するために定められたプロトコルを用いて求めることができ、そのプロトコルは、以下の実施例１に記載するとおり、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８及びＡＳＴＭ  Ｄ４１２の試験ガイドラインを参照して開発されている。
【００１２】
「破断伸び（破断ひずみ、極限伸びとしても周知）」は、固体ポリマー薄膜の破断後における、変化長さと初期長さの比率である。水系ポリウレタン及び水系ポリウレタン−尿素の破断伸びは、機械的特性を測定するために定められたプロトコルを用いて求めることができ、そのプロトコルは、以下の実施例１に記載するとおり、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８及びＡＳＴＭ  Ｄ４１２の試験ガイドラインを参照して開発されている。
【００１３】
「吸湿」は、固体ポリマー薄膜によって吸収される水分の指標である。固体ポリマー薄膜の吸湿を測定するための方法は実施例２において提供する。
【００１４】
「官能スコア」は毛髪固定剤の性能により求めてもよい。一態様では、本組成物を塗布した毛束を９０秒間ブロー乾燥する。毛束を２つ用意し、ランダムに盲検としてから、熟練した官能分析者が盲検条件下、自然な質感及び総合的な官能特性について−２〜２のスケールで評価を行う。官能分析者は、毛髪の官能特性評価についてかなり長期間の経験を有する、有資格ヘアスタイリスト及び化粧品科学者である。官能分析者は、全く望ましくないとみなされる毛束に−２のスコアを、完全に柔らかく自然な質感があり魅力的な毛髪に＋２のスコアを、またこれら２つの末端の間の中間のスコアを割り当てる。
【００１５】
「アルキル」という用語は、一価の飽和炭化水素基を指す。Ｃ１−Ｃ６アルキルは１〜６個の炭素原子を有するアルキルである。アルキルは直鎖または分岐鎖であってもよい。アルキル基の例としては、メチル、エチル、プロピル（ｎ−プロピル及びイソプロピルを含む）、ブチル（ｎ−ブチル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、及びｔ−ブチルを含む）、ペンチル（例えば、ｎ−ペンチル、イソペンチル、及びネオペンチルを含む）、ならびにヘキシル（例えば、ｎ−ヘキシル及び２−メチルペンチルを含む）が挙げられる。
【００１６】
２．選択指標
本明細書では、実質的に性能が向上した化粧用組成物（例えば、ヘア製品）をもたらすことが判明している、ＷＢＰＵ−Ｕ特性の特定の組み合わせを提供する。それらの特性には、例えば、ある特定の機械的特性の組み合わせ、ある特定の化学的特性の組み合わせ、または、機械的特性と化学的特性の両方の組み合わせが含まれる。
【００１７】
ヤング率、破断伸び、及び吸湿
本明細書に記載の機械的特性の組み合わせは、ヤング率（例えば、１５０ＭＰａ超）、破断伸び（例えば、約１５％〜約３００％）、及び疎水性（吸湿、例えば、１０％未満）を含む。
【００１８】
一態様では、本明細書に記載のポリウレタン−尿素のヤング率は約１５０ＭＰａ超でなければならない。例えば、本開示組成物中のポリウレタン−尿素のヤング率は、約１６０ＭＰａ超、約１７０ＭＰａ超、約１８０ＭＰａ超、約１９０ＭＰａ超、約２００ＭＰａ超、約２１０ＭＰａ超、約２２０ＭＰａ超、約２３０ＭＰａ超、約２４０ＭＰａ超、約２５０ＭＰａ超、約２６０ＭＰａ超、約２７０ＭＰａ超、約２８０ＭＰａ超、約２９０ＭＰａ超、約３００ＭＰａ超、約３１０ＭＰａ超、約３２０ＭＰａ超、約３３０ＭＰａ超、約３４０ＭＰａ超、約３５０ＭＰａ超、約３６０ＭＰａ超、約３７０ＭＰａ超、約３８０ＭＰａ超、約３９０ＭＰａ超、約４００ＭＰａ超、約４１０ＭＰａ超、約４２０ＭＰａ超、約４３０ＭＰａ超、約４４０ＭＰａ超、約４５０ＭＰａ超、約４６０ＭＰａ超、約４７０ＭＰａ超、約４８０ＭＰａ超、約４９０ＭＰａ超、約５００ＭＰａ超、約５１０ＭＰａ超、約５２０ＭＰａ超、約５３０ＭＰａ超、約５４０ＭＰａ超、または５５０ＭＰａ超であってもよい。他の態様では、ポリウレタン−尿素のヤング率は、約１５０ＭＰａと約５００ＭＰａの間でなければならない。例えば、本開示組成物中のポリウレタン−尿素のヤング率は、約１５０ＭＰａと約４００ＭＰａの間、約１５０ＭＰａと約３５０ＭＰａの間、約１７０ＭＰａと約３９０ＭＰａの間、約１８０ＭＰａと約３２０ＭＰａの間、約１９０ＭＰａと約３００ＭＰａの間、約２００ＭＰａと約２９０ＭＰａの間、または約２１０ＭＰａと約２８０ＭＰａの間であってもよい。
【００１９】
一態様では、本開示組成物中のポリウレタン−尿素の破断伸びは約１５％〜約３００％でなければならない。例えば、本開示組成物中のポリウレタン−尿素の破断伸びは、約２０％〜約３００％、約２５％〜約３００％、約４０％〜約２８０％、約１００％〜約２８０％、約１００％〜約２５０％、約１５０％〜約２５０％、約２００％〜約２５０％、約２１０％〜約２５０％、約３０％〜約１５０％、約１５％〜約１５０％、約１５０％〜約３００％、約５０％〜約２５０％、約７５％〜約２２５％、または約１００％〜約２００％であってもよい。破断伸びは、上の段落に記載されているヤング率の値のうちの１つもしくは複数、または、本開示の残りの部分に記載されているヤング率の値のうちのいずれか１つと任意選択的に組み合わされてもよい。
【００２０】
一態様では、本開示組成物中のポリウレタン−尿素の吸湿は約１０％未満でなければならない。例えば、本開示組成物中のポリウレタン−尿素の吸湿は、約９．５％未満、約９％未満、約８．５％未満、約８％未満、約７．５％未満、約７％未満、約６．５％未満、約６％未満、約５．５％未満、約５％未満、約４．５％未満、約４％未満、約３．５％未満、約３％未満、約２．５％未満、約２％未満、約１．５％未満、約１％未満、約０．５％未満であってもよく、または、約０％である。一態様では、本開示組成物中のポリウレタン−尿素の吸湿は約０％〜約１０％でなければならない。例えば、吸湿は、約０％〜約８％、約２％〜約８％、または約３％〜約７％であってもよい。吸湿は、上の段落に記載されている、もしくは本開示の残りの部分に記載されている、ヤング率の値のうちの１つもしくは複数、破断伸びの値のうちの１つもしくは複数、またはその両方と任意選択的に組み合わされてもよい。
【００２１】
下記の実施例セクションに示すとおり、上記のヤング率、破断伸び、及び吸湿を有するポリウレタン−尿素は、初期ホールドを向上させ、高湿度下におけるより優れたカール維持を示す。
【００２２】
３．組成物
第１の実施形態において、本明細書では、少なくとも１種の炭化水素系トリオールまたは炭化水素系テトラオールによって架橋されたポリウレタン−尿素を含む毛髪固定剤組成物を提供し、ポリウレタン−尿素のヤング率は１５０ＭＰａ超であり、ポリウレタン−尿素の破断伸びは約１５％〜約３００％であり、ポリウレタン−尿素の吸湿は１０％未満である。
【００２３】
第２の実施形態では、第１の実施形態の組成物に記載されているポリウレタン−尿素はアニオン性である。
【００２４】
第３の実施形態では、第１または第２の実施形態の組成物に記載されているポリウレタン−尿素は、式［Ｑ、Ｗ、Ｖ、Ｙ及びＺ］Ｘの塩であり、式中、
Ｑはポリイソシアネートから形成される生成物であり、
Ｗはポリカーボネートポリオールモノマーから形成される生成物であり、
Ｖは炭化水素系トリオールまたは炭化水素系テトラオールから形成される生成物であり、
Ｙは、−（Ｏ）ＯＨで任意選択的に置換されたＣ３−Ｃ８アルキルジオール、またはモノアミノＣ３−Ｃ８アルキルジオールから形成される生成物であり、
Ｚは、−（Ｏ）ＯＨで任意選択的に置換されたＣ３−Ｃ８アルキルジアミンから形成される生成物であり、
Ｘは中和剤である。
【００２５】
第４の実施形態では、第３の実施形態の組成物に記載されているポリイソシアネートは、テトラメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−１，３−ジイソシアネート及びシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、１−イソシアナト−３−イソシアナトメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン（イソホロンジイソシアネートまたはＩＰＤＩ）、ビス−（４−イソシアナトシクロヘキシル）−メタン、１，３−ビス（イソシアナトメチル）−シクロヘキサン及び１，４−ビス（イソシアナトメチル）−シクロヘキサン、ビス−（４−イソシアナト−３−メチル−シクロヘキシル）−メタン、１，５−ジイソシアナトナフタレン、４，４′−メチレンビス（シクロヘキシルイソシアネート）（Ｈ１２ＭＤＩ）、ならびにノルボルネンジイソシアネートから選択され、残りの特徴は、第１または第２の実施形態について上に記載したとおりである。１つの代替例では、第３の実施形態の組成物に記載されているポリイソシアネートはイソホロンジイソシアネートであり、残りの特徴は、第１または第２の実施形態について上に記載したとおりである。
【００２６】
第５の実施形態では、第３の実施形態の組成物に記載されているポリカーボネートポリオールモノマーは、約５００ｇ／モル〜約４，０００ｇ／モルの範囲の分子量を有し、残りの特徴は、第１、第２、第３、または第４の実施形態について上に記載したとおりである。代替例では、第３の実施形態の組成物に記載されているポリカーボネートポリオールモノマーは、約７５０ｇ／モル〜約３，５００ｇ／モルの範囲の分子量を有し、残りの特徴は、第１、第２、第３、または第４の実施形態について上に記載したとおりである。別の代替例では、第３の実施形態の組成物に記載されているポリカーボネートポリオールモノマーは、約１，０００ｇ／モル〜約３，０００ｇ／モルの範囲の分子量を有し、残りの特徴は、第１、第２、第３、または第４の実施形態について上に記載したとおりである。更に別の代替例では、第３の実施形態の組成物に記載されているポリカーボネートポリオールモノマーは、約１，０００ｇ／モルまたは約２，０００ｇ／モルまたは約３，０００ｇ／モルの分子量を有し、残りの特徴は、第１、第２、第３、または第４の実施形態について上に記載したとおりである。
【００２７】
第６の実施形態では、第３の実施形態の組成物中のＹは、−（Ｏ）ＯＨで任意選択的に置換されたＣ３−Ｃ８アルキルジオールから形成される生成物であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、または第５の実施形態について上に記載したとおりである。代替例では、第３の実施形態の組成物中のＹは、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）酪酸から形成される生成物であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、または第５の実施形態について上に記載したとおりである。
【００２８】
第７の実施形態では、第３の実施形態の組成物中のＺはリジンであり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、または第６の実施形態について上に記載したとおりである。
【００２９】
第８の実施形態では、第３の実施形態の組成物中の中和剤は、Ｎａ２ＣＯ３、トリエチルアミン、または乳酸であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、または第７の実施形態について上に記載したとおりである。代替例では、第３、第４、第５、第６、または第７の実施形態の組成物中の中和剤はＮａ２ＣＯ３であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、または第７の実施形態について上に記載したとおりである。
【００３０】
第９の実施形態では、第３の実施形態の組成物中のＶは、グリセロール、トリメチロールプロパン、エリスリトール、またはペンタエリスリトールであり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、または第８の実施形態について上に記載したとおりである。代替例では、第３、第４、第５、第６、または第７の実施形態の組成物中のＶは、グリセロールまたはエリスリトールであり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、または第８の実施形態について上に記載したとおりである。
【００３１】
第１０の実施形態では、第３の実施形態の組成物中におけるＷとＱのモル比は約０．２：１〜約０．３：１であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、または第９の実施形態について上に記載したとおりである。代替例では、第３の実施形態の組成物中におけるＷとＱのモル比は約０．２２：１〜約０．３：１であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、または第９の実施形態について上に記載したとおりである。
【００３２】
第１１の実施形態では、第３の実施形態の組成物中におけるＶとＱのモル比は約０．１０：１〜約０．２６：１であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、または第１０の実施形態について上に記載したとおりである。代替例では、第３の実施形態の組成物中におけるＶとＱのモル比は約０．１２：１〜約０．２４：１であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、または第１０の実施形態について上に記載したとおりである。
【００３３】
第１２の実施形態では、第３の実施形態の組成物中におけるＹとＱのモル比は約０．１８：１〜約０．２５：１であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、または第１１の実施形態について上に記載したとおりである。代替例では、第３の実施形態の組成物中におけるＹとＱのモル比は約０．２０：１〜約０．２３：１であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、または第１１の実施形態について上に記載したとおりである。
【００３４】
第１３の実施形態では、第３の実施形態の組成物中におけるＺとＱのモル比は約０．０５：１〜約０．４０：１であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１、または第１２の実施形態について上に記載したとおりである。代替例では、ＺとＱのモル比は約０．１１：１〜約０．３４：１であり、残りの特徴は、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１、または第１２の実施形態について上に記載したとおりである。
【００３５】
第１４の実施形態では、第１または第２の実施形態のポリウレタン−尿素は、式Ｉもしくは式ＩＩ：
【化１】
2021522260.tif 000002
またはその塩であり、式中、それぞれのＲ１及びＲ２は独立して、式
【化２】
2021522260.tif 000003
（式中、ｎは６〜２１であり、ｍは５〜１５である）の反復単位である。
【００３６】
第１５の実施形態では、第１または第２の実施形態のポリウレタン−尿素は、下記の実施例セクションに記載されるもののうちのいずれか１つから選択される。中性形態と塩形態の両方のポリウレタン−尿素が含まれる。
【００３７】
第１６の実施形態では、第１の実施形態のポリウレタン−尿素はカチオン性である。
【００３８】
第１７の実施形態では、第１及び第１６の実施形態のポリウレタン−尿素は、式［Ｑ’、Ｗ’、Ｖ’、Ｙ’及びＺ’］Ｘ’のものであり、式中、
Ｑ’はポリイソシアネートから形成される生成物であり、
Ｗ’はポリカーボネートポリオールモノマーから形成される生成物であり、
Ｖ’は炭化水素系トリオールまたは炭化水素系テトラオールから形成される生成物であり、
Ｙ’はＣ１−Ｃ８アルキルジオールモノマーから形成される生成物であり、
Ｚ’はＣ１−８アミノアルキルジオールモノマーから形成される生成物であり、
Ｘ’は中和剤である。
【００３９】
第１８の実施形態では、第１６の実施形態の組成物中のポリイソシアネートはイソホロンジイソシアネートモノマーであり、残りの特徴は、第１または第１５の実施形態について記載したとおりである。
【００４０】
第１９の実施形態では、第１６の実施形態の組成物中のＹ’は、１，４−ブタンジオールモノマーから形成される生成物であり、残りの特徴は、第１、第１５、または第１８の実施形態について記載したとおりである。
【００４１】
第２０の実施形態では、第１６の実施形態の組成物中のＺ’は、３−（ジメチルアミノ）−１，２−プロパンジオールモノマーから形成される生成物であり、残りの特徴は、第１、第１５、第１８、または第１９の実施形態について記載したとおりである。
【００４２】
第２１の実施形態では、第１〜第２０の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物は、ナノ粒子を更に含む。
【００４３】
第２２の実施形態では、第１〜第２１の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物は、ナノ粒子を更に含み、ナノ粒子は（例えば、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合により）ポリウレタン−尿素内に組み込まれる。
【００４４】
第２３の実施形態では、第１〜第２２の実施形態のうちのいずれか１つに記載の組成物は、ナノ粒子を更に含み、ナノ粒子は組成物と後混合される。
【００４５】
第２４の実施形態では、第２０〜第２３の実施形態のうちのいずれか１つに記載のナノ粒子は、ヒュームドシリカナノ粒子または二酸化チタンナノ粒子である。
【００４６】
第２５の実施形態において、本明細書ではまた、ポリウレタン−尿素と少なくとも１種のナノ粒子とを含む毛髪処理用組成物を提供し、ポリウレタン−尿素のヤング率は１５０ＭＰａ超であり、ポリウレタン−尿素の破断伸びは約１５％〜約３００％であり、ポリウレタン−尿素の吸湿は１０％未満である。一態様では、本実施形態の少なくとも１種のナノ粒子は（例えば、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合により）ポリウレタン−尿素内に組み込まれる。代替例では、本実施形態の少なくとも１種のナノ粒子は組成物と後混合される。本実施形態に記載のナノ粒子は、ヒュームドシリカナノ粒子または二酸化チタンナノ粒子であってもよい。
【００４７】
第２６の実施形態では、第２５の実施形態のポリウレタン−尿素は、下記の実施例セクションに記載されるもののうちのいずれか１つから選択される。中性形態と塩形態の両方のポリウレタン−尿素が含まれる。
【００４８】
本明細書に記載の組成物は油を更に含んでいてもよい。本開示組成物に使用するための油は、鉱油、動物油、植物油、または合成油から選択することができる。一態様では、油は、リノレン酸、または脂肪酸の混合物である。例としては、芳香油、エモリエント剤、モノテルペノイド、脂肪族アルコール、脂肪酸、脂肪酸エステル、脂肪酸エーテル、フッ素化小分子（例えば、ペルフルオロメチルシクロペンタン、ペルフルオロペルヒドロフェナントレン、ペルフルオロ−１，３−ジメチルシクロヘキサン、ペルフルオロメチルデカリン、及びペルフルオロペルヒドロベンジル−テトラリン）、ならびにこれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない。別の態様では、油は、組成物の総重量を基準として約０．２〜約１．６５％の範囲の量で存在する。別の態様では、油は、組成物の総重量を基準として約０．２〜約０．２５％の量で存在する。
【００４９】
一態様では、本開示組成物は、水と共に毛髪へと塗布される。
【００５０】
一態様では、本開示組成物は、毛髪へと塗布すると質感及び外観を変化させる。
【００５１】
一態様では、本開示組成物は、毛髪へと塗布するとホールドを向上させる、すなわち、任意のカールまたはスタイルへと形成された毛髪が、そのカールまたはスタイルを経時的に維持する。
【００５２】
一態様では、本開示組成物は、毛髪へと塗布すると十分なスタイリング機能を提供する、すなわち、毛髪へと塗布された本組成物は、スタイルを形成し維持するための十分な剛性及び柔軟性を提供する。
【００５３】
一態様では、本開示組成物は、毛髪へと塗布するとほつれ毛をできるだけ少なくする、すなわち、任意のカールまたはスタイルに調和しない個々の毛髪繊維が最小限となるようにする。
【００５４】
一態様では、本開示組成物は、毛髪へと塗布するとカール形状を維持する、すなわち、任意のカールへと形成された毛髪が、そのカールを経時的に維持する。
【００５５】
一態様では、本開示組成物は、毛髪へと塗布すると自然なカールを向上させる、すなわち、自然にカールしやすい毛髪は、よりくっきりし広がりがより抑えられたカールパターンを示す。
【００５６】
本明細書に記載の組成物は酸化防止剤を更に含んでいてもよい。本明細書に記載の組成物と好適となり得る酸化防止剤としては、アサイーオイル、α−リポ酸、緑茶及び白茶、レチノール、ビタミンＣ、ビタミンＥ、ブチル化ヒドロキシトルエン、ブチル化ヒドロキシアニソール、コエンザイムＱ１０（Ｃｏ  Ｑ−１０）、イソフラボン、ポリフェノール、クルクミン、ウコン、ザクロ、ローズマリー、グルタチオン、セレン、及び亜鉛が挙げられるがこれらに限定されない。
【００５７】
４．使用方法
本明細書に記載の組成物を任意の化粧品用途に使用してもよい。そのような用途としては、スキンケアクリーム、目用化粧品及び顔用化粧品（例えば、マスカラ、アイライナー、アイブロウ化粧品など）、デオドラント、ローション、パウダー、香水、ベビー用製品、ボディバター、ならびにヘア製品（例えば、パーマ用化学薬品、ヘアカラー、ヘアスプレー、及びジェル）が挙げられるがこれらに限定されない。
【００５８】
一態様では、本明細書に記載の組成物は、例えば、ヘアスタイル／ホールド効果をもたらすための通常の方法において、ヘア製品として使用される。
【００５９】
例示的な態様では、毛髪をスタイリングする前及び／または後に、有効量の本明細書に記載の組成物を乾燥または濡れた毛髪にスプレーまたは塗布してもよい。本明細書で使用する場合、「有効量」とは、毛髪の長さ及び質感に応じて望まれる毛髪のホールド及びスタイリング性能を提供するのに十分な量のことを意味する。
【００６０】
一態様では、本開示は、本明細書で開示するポリウレタンを塗布するステップを含む、毛髪を固定する方法を提供する。一態様では、本開示は、本明細書で開示するポリウレタンを塗布するステップを含む、毛髪のカールを維持する方法を提供する。
【００６１】
一態様では、本開示はまた、毛束のカール維持を測定する方法を含む。一態様では、毛束のカール維持を測定する方法は、ａ）毛束の長さを測定するステップ、ｂ）本明細書で開示する組成物を毛束へと塗布するステップ、ｃ）ブラッシングせずに毛束をブロー乾燥するステップ、ｄ）加熱したカーリングロッドを用いて毛束をカールさせるステップ、ｅ）引張、コーミング及びブラッシングにより物理的に毛束を操作するステップ、及びｆ）カールした毛束の長さを測定するステップを含む。
【００６２】
一態様では、毛束のカール維持を測定する方法は、ａ）毛束の長さを測定するステップ、ｂ）本明細書に記載の組成物を毛束へと塗布するステップ、ｃ）ブラッシングせずに毛束をブロー乾燥するステップ、ｄ）加熱したカーリングロッドを用いて毛束をカールさせるステップ、ｅ）毛束を湿気に曝すステップ、及びｆ）カールした毛束の長さを測定するステップを含む。一態様では、カールした毛束は、２５℃の温度で、６０％、７０％、７５％、８０％、または９０％相対湿度に、３、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、７５、９０、１０５、１２０、１８０、または２１０分間曝される。
【実施例】
【００６３】
実施例１．機械的特性を測定するための方法
ヤング率は、一軸引張または一軸圧縮下における長さ変化に対して物質が耐える能力の指標である。ヤング率がより高いということは通常、その物質がより剛直であるということを示す。破断伸び（破断ひずみとしても知られる）は、試験片の破断後における、変化長さと初期長さの比率である。破断伸びがより大きいということは、物質が破断に耐える能力を表している。毛髪の形状をホールドするために毛髪へと塗布される組成物において、組成物のヤング率及び破断伸びは、その組成物が脆性ではなく剛性を毛髪にもたらすことになるようにあるべきである。
【００６４】
ヤング率及び破断伸びについて、本明細書で開示するポリウレタンの一部といくつかの市販のポリウレタン製品の比較を実施した。ヤング率及び破断伸びは、機械的特性を測定するために定められたプロトコルを用いて求めることができ、そのプロトコルは、ＡＳＴＭ  Ｄ６３８及びＡＳＴＭ  Ｄ４１２の試験ガイドラインに従って開発されている。詳細には、以下のプロトコルを用いて、ポリウレタンの乾燥薄膜のヤング率及び破断伸び（すなわち極限伸び）を求めることができる。試験を完了させるには、試料あたり約１０〜２０分間を要する。
【００６５】
材料：
ポリウレタン水性分散液  ＞２５ｇ
Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）シート面に削られた清潔な長方形の鋳型（２ｍｍ×２０ｍｍ×４５ｍｍ）試料あたり１点
清潔なかみそり刃  １点
スコッチテープ
伸長用グリップ形状部を取り付けた汎用試験機
【００６６】
試料の調製：
１．対応する原液から２５ｇの１０重量％  ＷＢＰＵ溶液を調製する。
２．２．５ｍＬの調製溶液をそれぞれの鋳型（２ｍｍ×２０ｍｍ×４５ｍｍ）に加えて、２日間乾燥させることによりＷＢＰＵ薄膜を得る。
３．ＷＢＰＵ薄膜が完全に乾燥した後、へらを用いて鋳型から薄膜を取り出す。
４．かみそり刃を用いて角部を切除し、約１５ｍｍ幅、約１５０〜３００マイクロメートル厚の薄膜を得る。薄膜に気泡がないことを確認する。
５．試験用薄膜にラベルを貼る。
６．グリップにおける試料の把持を向上させるために、試料あたり４枚のテープ（２０ｍｍ）をカットして試験片の両側に貼り付けて、ドックボーン形状の試料を調製する。調製した試験用薄膜をデシケータ内に１〜２時間入れて完全に乾燥させる。試験を行う時点で１点の試料をデシケータから取り出す。
【００６７】
試料の試験
１．汎用試験機上の荷重が０ニュートンを示すように調整する。
２．キャリパーを用いて、上下の伸長用グリップ形状部の間に２０ｍｍの距離を設定する。
３．スコッチテープが見えなくなるように、また両垂直面に対して試料が可能な限り垂直となるようにしつつ、伸長用グリップ内に試料を取り付けてからしっかりと固定する。
４．２〜５Ｎの力を示すまで形状部同士を引き離すことにより、試料を少し引っ張る。
５．汎用試験機上、１００ｍｍ／分の速度で引張試験のランを開始し、試料が破断したときに試験を終了する。
６．材料が破断する時点の伸びで破断伸びを計算する。
７．Ｒ値＞０．９９の領域に対する線形フィッティングの傾きを計算することにより、変形の初期、弾性部分における弾性率としてヤング率を計算する。
a)操作後、低弾性率で高伸度（Ａｖａｌｕｒｅ  ＵＲ  ４５０、Ｃ１００４、Ｐｏｌｙｄｅｒｍ  ＰＥ／ＰＡ  ＥＤ、Ｐｏｌｙｄｅｒｍ  ＰＥ／ＰＡ）である場合、カールホールドの低下（例えば、ホールドが一時的、一過性、または短期間である）がもたらされる、あるいは、
b)高弾性率で低伸度（ＤｙｎａｍＸ、ＤｙｎａｍＸ／Ｈ２Ｏ、Ｌｕｖｉｓｅｔ  ＰＵＲ）である場合、性能の低い脆い材料（例えば、樹脂が脆いまたは破断する）がもたらされる。
【００６８】
実施例２．疎水性／吸水性を測定するための方法
高湿度環境下におけるＷＢＰＵ乾燥薄膜の吸湿特性は、その長持ちするホールド性能と関連している。それゆえ、このような吸湿特性を再現性をもって正確に評価可能とし、ＷＢＰＵ乾燥薄膜のｉｎ  ｖｉｔｒｏ評価及びｉｎ  ｖｉｖｏ評価の予測を可能とすることが重要である。以下のプロトコルを用いて、高湿度環境下におけるＷＢＰＵ乾燥薄膜の吸湿能力を測定することができる。試験を完了させるには、試料セットあたり約２〜３日間を要する。
【００６９】
材料
ＷＢＰＵ溶液  ＞１５ｇ
清潔な細胞培養用ペトリ皿（直径６０ｍｍ×高さ１５ｍｍ）試料あたり１点
温度及び相対湿度（ＲＨ）を自由に制御できる湿度チャンバー
【００７０】
試料の試験
１．対応する原液から１５ｇの１０重量％  ＷＢＰＵ溶液を調製する。
２．それぞれの試料用の細胞培養用ペトリ皿にラベルを貼り、それらの自重（Ｗｐｄ）を量る。
３．４ｍＬの調製溶液をそれぞれのペトリ皿に加えて（ＷＢＰＵあたり３点の試料）から、湿度チャンバー内、２５℃、５０％ＲＨで２０時間平衡させる。
４．平衡後、試料重量（Ｗｉ）を量り記録する。
５．２５℃、９０％ＲＨの湿度チャンバーに試料を置き、高湿度に２０時間平衡させる。
６．最終試料重量（Ｗｆ）を量り記録する。
【００７１】
試料の分析
以下の方程式を用いて、吸湿率を計算する。
【化３】
2021522260.tif 000004
【００７２】
実施例３．鎖延長剤または（ｉｎ  ｓｉｔｕ重合により）ナノ粒子を有するＷＢＰＵ−Ｕの組成及び特性
少なくとも１種の炭化水素系トリオールまたは炭化水素系テトラオールによって架橋されたポリウレタン−尿素を含む組成物を、水または水とエタノールの混合液と配合した。最終混合物における構成成分の比率については表１に記載している。
【表１】
2021522260.tif 000005
【００７３】
表１に記載の組成物のうちＰＵ  ４２０、４２４、４２５、４２６、及び４２８は、１５％より小さい破断伸びを有することから、次善の機械的特性を有する組成物であるとみなされる。本開示の範囲内の機械的特性を有する組成物を表２に示す。
【表２】
2021522260.tif 000006
【００７４】
図２は、市販の樹脂及び比較基準品であるＰＵ  ３３９と比較した、ＷＢＰＵ／シリカナノコンポジット  ＰＵ  ４２７のｉｎ  ｖｉｔｒｏ性能を示している。示されているように、ＰＵ  ４２７は、より優れた初期ホールドに加えてより高い耐湿性を示した。ｉｎ  ｖｉｖｏマネキン頭部試験では、ＰＵ  ４２７はまた、３分間の９０％湿度下、ＰＵ  ３３９と比較してより優れたカール維持を示した。図３を参照されたい。
【００７５】
実施例４．後混合によるナノ粒子の組み込み
本開示の特性を有するＷＢＰＵ組成物へのナノ粒子の組み込みについて調査を行った。ヒュームドシリカ及び二酸化チタン（ＴｉＯ２）を調査した。表３に示すように、ヒュームドシリカナノ粒子、Ａｅｒｏｓｉｌ  ２００及びＡｅｒｏｓｉｌ  ３００（Ｅｖｏｎｉｋ）を後混合により組み込むと、ＰＵ  ３３９は機械的特性の向上を示した。ヒュームドシリカ濃度が１％から１０％（水系ポリウレタン固体の含有率に対して）に高くなるにつれて、ヤング率は有意に高くなったが、その一方で、破断伸びは、ＰＵ  ３３９の破断伸びに対して同等を維持した。全てのＷＢＰＵ／ヒュームドシリカナノコンポジットは、低い吸水、すなわち、５．４〜６．９％を示した。
【表３】
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【００７６】
二酸化チタン（ＴｉＯ２）ナノ粒子もまた、後混合によりＰＵ  ３３９へと組み込んだ。表４の結果では、０．２５％（水系ポリウレタン固体の含有率に対して）のＴｉＯ２をＷＢＰＵへと後混合すると、ＷＢＰＵ／ヒュームドシリカ系（表３）の場合と同様に、ヤング率が有意に高くなったことを示している。逆に、ＴｉＯ２の配合濃度を０．２５％から０．５％または１％にまで高めても、ＷＢＰＵの機械的特性が更に向上することはなかった。ｉｎ  ｖｉｔｒｏ試験では、１％のＡｅｒｏｓｉｌ  ２００または０．２５％のＴｉＯ２をＰＵ  ３３９に後混合すると、初期カールホールドと高湿度負荷後におけるカール維持の両方が向上し、その上、後混合されたＷＢＰＵナノコンポジットに加えＰＵ  ３３９が全て市販の樹脂と比較してはるかにより優れた性能を示したことが示された（図４）。全てのＷＢＰＵ／ＴｉＯ２ナノコンポジットは、低い吸水、すなわち、約６．７％を示した。
【表４】
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【００７７】
上述したように、１５０ＭＰａ超のヤング率、約１５％〜約３００％の破断伸び、及び１０％未満の吸湿を有するＷＢＰＵを含む組成物は、長持ちかつ自然なヘアスタイルをもたらす。上記のデータは、これらのＷＢＰＵを少なくとも１種の炭化水素系トリオールまたは炭化水素系テトラオールと架橋することにより、より優れたホールド及びより高い耐湿性を有する毛髪用組成物がもたらされるということを立証している。上記のデータはまた、機械的特性の適切な組み合わせを有するＷＢＰＵ系組成物中にナノ粒子を組み込むことにより、毛髪処理用製品中のＷＢＰＵの長持ち効果が更に向上するということを立証している。
【００７８】
本出願中に引用した全ての参照文献（参考文献、発行済み特許、公開特許出願及び同時係属特許出願を含む）の内容は、その全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。特に定義しない限り、本明細書で使用する全ての技術用語及び科学用語は、一般的に当業者に周知の意味と一致する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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