(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒトの毛髪を処置する方法であって、当該方法が
（Ａ）ｐＨが３から９であって、水と界面活性剤とを含み、
（１）４０〜６０℃の融点Ｔmを有し、融解の開始温度がＴ0のとき（Ｔm−Ｔ0）が２０℃より小さく、
（２）（ａ）疎水性モノマー成分が、
（ｉ）そのホモポリマーが融点Ｔcを有する側鎖結晶性（ＳＣＣ）ポリマーである第一の疎水性モノマーと、
（ｉｉ）そのホモポリマーがアモルファスであって、ガラス転移温度ＴgはＴcより低く、−５０〜１２０℃であり、疎水性モノマー成分の５〜４０重量％の第二の疎水性モノマーと
を含み、さらに、
（ｂ）親水性モノマー成分が、親水性モノマーと、
（ｉ）少なくとも２つの重合可能な基を有する架橋モノマー；
（ｉｉ）モノマー成分の、少なくとも０．５重量％の量の両性モノマー；及び、
（ｉｉｉ）カルボキシル基（少なくとも７５％のカルボキシル基が中和されている）を含むモノマー；
の一以上から選択される少なくとも１つのモノマーを含む疎水性モノマー成分と親水性モノマー成分の一又は両方とを含み、
疎水性モノマー成分（ａ）と親水性モノマー成分（ｂ）の重量比が１０：１から５０：１である結晶性ポリマーを含む平均粒径が０．５ミクロン未満である固体粒子が２〜５０重量％の量で水中に分散されている
コーティング組成物をヒトの毛髪に適用する工程、並びに、
（Ｂ）前記組成物から水を蒸発させてヒトの毛髪上に固体ポリマーコーティングを形成する工程
を含む方法。
【請求項２】
（ａ）第一の疎水性モノマーが、１２から５０の炭素原子を含む直鎖のポリメチレン基、又は、６から５０の炭素を含む直鎖のパーフルオロ化されたポリメチレン基を含み、
（ｂ）第二の疎水性モノマーが、直鎖又は分岐鎖のアルキル、アルコキシアルキルアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、又はメタクリルアミド或いはビニルエステルを含み、
（ｃ）親水性モノマー成分が、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、又はヒドロキシエチルメタクリレートの一以上を含む
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｐＨが３から９であって、水と界面活性剤とを含み、
（１）４０〜６０℃の融点Ｔmを有し、融解の開始温度がＴ0のとき（Ｔm−Ｔ0）が２０℃より小さく、
（２）（ａ）疎水性モノマー成分が、
（ｉ）そのホモポリマーが融点Ｔcを有する側鎖結晶性（ＳＣＣ）ポリマーである第一の疎水性モノマーと、
（ｉｉ）そのホモポリマーがアモルファスであって、ガラス転移温度ＴgはＴcより低く、−５０〜１２０℃であり、疎水性モノマー成分の５〜４０重量％の第二の疎水性モノマーと
を含み、さらに、
（ｂ）親水性モノマー成分が、親水性モノマーと、
（ｉ）少なくとも２つの重合可能な基を有する架橋モノマー；
（ｉｉ）モノマー成分の、少なくとも０．５重量％の量の両性モノマー；及び、
（ｉｉｉ）カルボキシル基（少なくとも７５％のカルボキシル基が中和されている）を含むモノマー；
の一以上から選択される少なくとも１つのモノマーを含む疎水性モノマー成分と親水性モノマー成分の一又は両方とを含み、
疎水性モノマー成分（ａ）と親水性モノマー成分（ｂ）の重量比が１０：１から５０：１である結晶性ポリマーを含む平均粒径が０．５ミクロン未満である固体粒子が２〜５０重量％の量で水中に分散されている
請求項１又は２の工程（Ａ）に用いるのに適したコーティング組成物。
【発明の詳細な説明】
本発明は結晶性ポリマーの水分散体、そのような分散体の作製方法および基材をコーティングするためのそのような分散体の使用に関する。
毛（米国特許第4,196,190号、第4,452,216号、第4,834,968号および第4,983,383号参照）、布（米国特許第3,644,241号、第3,833,393号および第4,780,499号参照）、および種子ならびに他の生物体（米国特許第5,129,180号参照）を含む広く様々な基材上へコーティングを提供するために、ある有機ポリマーを使用することは公知である。布にモノマー成分を含浸させることによって布を固定し、そして所望の形状に布を維持しながらこのモノマーを重合させることもまた公知である（米国特許第4,401,688号参照）。
基材をコーティングするのに使用されている一つのクラスのポリマーは側鎖結晶性ポリマー（「SCC」）を含む。しかしながら、SCCポリマーを含む公知のコーティング組成物は、ポリマーが有機溶媒に溶解されるために不利である。有機溶媒は高価であり、環境を制御する必要があり、そして特にヒトの毛髪または生物体に適用するのに望ましくない。
SCCポリマーの水分散体を調製する試みが成された（British Polymer Journal）20, 521-524（1988）、米国特許第5,506,307号および第5,516,856号、または日本特許公報No.6-192341参照）が、結果は乏しく、および/または技術が高価である。
第一の態様として、本願発明は、ヒトの毛髪を処置する方法であって、当該方法が
（Ａ）ｐＨが３から９であって、水と界面活性剤とを含み、
（１）４０〜６０℃の融点Ｔmを有し、融解の開始温度がＴ0のとき（Ｔm−Ｔ0）が20℃より小さく、
（２）（ａ）疎水性モノマー成分が、
（ｉ）そのホモポリマーが融点Ｔcを有する側鎖結晶性（ＳＣＣ）ポリマーである第一の疎水性モノマーと、
（ｉｉ）そのホモポリマーがアモルファスであって、ガラス転移温度ＴgはＴcより低く、−５０〜１２０℃であり、疎水性モノマー成分の５〜４０重量％の第二の疎水性モノマーと
を含み、さらに、
（ｂ）親水性モノマー成分が、親水性モノマーと、
（ｉ）少なくとも２つの重合可能な基を有する架橋モノマー；
（ｉｉ）モノマー成分の、少なくとも０．５重量％の量の両性モノマー；及び、
（ｉｉｉ）カルボキシル基（少なくとも７５％のカルボキシル基が中和されている）を含むモノマー；
の一以上から選択される少なくとも１つのモノマーを含む疎水性モノマー成分と親水性モノマー成分の一又は両方とを含み、
疎水性モノマー成分（ａ）と親水性モノマー成分（ｂ）の重量比が１０：１から５０：１である結晶性ポリマーを含む平均粒径が０．５ミクロン未満である固体粒子が２〜５０重量％の量で水中に分散されている
コーティング組成物をヒトの毛髪に適用する工程、並びに、
（Ｂ）前記組成物から水を蒸発させてヒトの毛髪上に固体ポリマーコーティングを形成する工程
を含む方法を提供する。
第二の態様として、本願発明は、第一の好ましい態様の方法に係る工程（Ａ）に用いるのに適したコーティング組成物であって、ｐＨが３から９であり、水と界面活性剤とを含み、
（１）４０〜６０℃の融点Ｔmを有し、融解の開始温度がＴ0のとき（Ｔm−Ｔ0）が２０℃より小さく、
（２）（ａ）疎水性モノマー成分が、
（ｉ）そのホモポリマーが融点Ｔcを有する側鎖結晶性（ＳＣＣ）ポリマーである第一の疎水性モノマーと、
（ｉｉ）そのホモポリマーがアモルファスであって、ガラス転移温度ＴgはＴcより低く、−５０〜１２０℃であり、疎水性モノマー成分の５〜４０重量％の第二の疎水性モノマーと
を含み、さらに、
（ｂ）親水性モノマー成分が、親水性モノマーと、
（ｉ）少なくとも２つの重合可能な基を有する架橋モノマー；
（ｉｉ）モノマー成分の、少なくとも０．５重量％の量の両性モノマー；及び、
（ｉｉｉ）カルボキシル基（少なくとも７５％のカルボキシル基が中和されている）を含むモノマー；
の一以上から選択される少なくとも１つのモノマーを含む疎水性モノマー成分と親水性モノマー成分の一又は両方とを含み、
疎水性モノマー成分（ａ）と親水性モノマー成分（ｂ）の重量比が１０：１から５０：１である結晶性ポリマーを含む平均粒径が０．５ミクロン未満である固体粒子が２〜５０重量％の量で水中に分散されている
組成物を提供する。
本発明の以下の記述において、他に断らない限り、部、パーセント、および比率は重量による。結晶性ポリマーが誘導されるモノマーは、重要である。疎水性モノマーという用語は、本明細書では25℃での水に対する溶解性が２％未満のモノマーを表すのに使用する。親水性モノマーという用語は、本明細書では25℃での水に対する溶解性が２％または少ないモノマーを表すのに使用する。１つ以上の疎水性ポリマーが使用され得、疎水性モノマー成分という用語は本明細書では全ての疎水性モノマーを集合的に表して使用され、そしてしばしば本明細書では「BMC」と省略される。１つ以上の親水性モノマー成分が使用され得、親水性モノマー成分という用語は本明細書では全ての親水性モノマーを集合的に表して使用され、そしてしばしば本明細書では「PMC」と省略される。結晶性ポリマーが誘導されるモノマーは、１つ以上のモノマーを含み得、このモノマーは２つ以上の重合可能な基を含み、そのためポリマーは架橋される。そのようなモノマー（これらは、疎水性または親水性であり得る）は本明細書では架橋モノマーと呼ばれ、そして架橋モノマー成分という用語は本明細書では全ての架橋モノマーを集合的に表して使用され、そしてしばしば本明細書では「XLC」と省略される。他に断る場合を除いて、本明細書で示されるモノマーのパーセント（出発物質および残留モノマーの両方について）はモノマー出発物質の総重量に基づいている。下記でさらに議論するように結晶性ポリマーを調製するのに使用されるモノマーは、好ましくはn-アルキルアクリレートまたはn-アルキルメタクリレートである。略語CnAおよび’CnMAはそれぞれn-アルキルアクリレートおよびn-アルキルメタクリレートを表すのに使用され、ここで、そのn-アルキル基はＸ個の炭素原子を含む。例えばC4Aはブチルアクリレートを表し、そしてC12MAはラウリルメタクリレートを表す。
本明細書で与えられる、結晶の融点（TmおよびTc）は示差走査熱量測定機（DSC）を使用して加熱速度１分当たり10℃で、２番目の加熱サイクルを使用して測定した曲線のピークである。融解の開始（T0）は同様の曲線から得られる。本明細書で与えられるタック値は以下のように測定される。ラテックスをポリマーフィルム（デュポンから商品名「Mylar」として入手可能なポリエステルフィルム、もしくはPPGから商品名「Teslin」として入手可能な充填（filled）ポリオレフィンフィルム）に、65℃２時間でコーティングが乾燥した後に、厚さ約30ミクロンを有するような割合で適用する。２つのそのようなフィルムを35℃で共に積層し、そしてタックをvslip/peelテスターを用いて230cm/min.で測定する。
本発明の第二の好ましい態様による組成物の作製方法は、以下の工程を含む：
（a）以下を含む水性反応媒体を提供する工程：
（i）水、
（ii）少なくとも２％の親水性モノマー成分を含むモノマー成分、
（iii）界面活性剤、および
（iv）水に対して少なくとも１％の、水中での疎水性モノマー成分の溶解性を増加する共溶媒；
（b）水性反応媒体中でモノマー成分を重合する工程（モノマー成分の少なくとも99％が重合し、結晶性ポリマーを形成し、結晶性ポリマーは平均粒子サイズが0.5ミクロン未満である粒子の形体であり、モノマー成分は重合の終了時点での量で存在し、反応混合物の固体ポリマー含有量は少なくとも30％である）；かつ
（i）界面活性剤はモノマー成分が初めに水性反応媒体中に直径10ミクロンより大きい液滴の形体で存在する量存在し、かつ/または
（ii）界面活性剤および共溶媒は、親水性モノマー成分が実質的にランダムに結晶性コポリマーへと重合する量存在する。
本発明の第二の好ましい態様による組成物を準備するための他の方法は、以下の工程：
（a）以下を含む水性反応媒体を提供する工程：
（i）水
（ii）疎水性モノマー成分を含む第一のモノマー成分、および
（iii）界面活性剤；
（b）第一のモノマー成分を重合し、反応混合物中懸濁された粒子の形体で結晶性ポリマーを形成する工程；および
（c）第二のモノマー成分を重合し、前記粒子上にシェルを形成する工程、前記第一および第二モノマー成分の量は、工程（c）の生成物が少なくとも30％の固体含有量を有するものであり、そして
界面活性剤の量は、工程（c）の生成物が平均粒子サイズが0.5ミクロン未満で、残留モノマーの量が１％未満である粒子を含むものである工程
を含む。
一つの態様として、本発明の第一の好ましい態様による方法はさらに以下の工程を含み得る：
（C）コーティングが、温度Tmより高い間、ヒトの毛髪を第一の所望の形状にセットする工程；および
（D）ヒトの毛髪を第一の所望の形状に維持する間、コーティングをTmより低く冷却する。
もし、所望であるならば、この方法はさらに以下の工程を含み得る：
（E）コーティングをTmより高温に再加熱する工程；
（F）コーティングの再加熱後、コーティングがTmより高い温度の間、ヒトの毛髪を第二の所望の形状（これは第一の所望の形状と同じかまたは異なる）にセットする工程；および
（G）ヒトの毛髪を第二の所望の形状に維持する間、コーティングを冷却する工程。
「コーティングの冷却」という用語は、単にコーティングされた物質を放置し、周囲空気に冷却すること、ならびに積極的な工程が効果的な冷却のために成される方法を含む。
本発明の前の記載、および以下に説明されるより詳細な記載において、開示される様々な特徴が、任意の適切な組合せで使用され得、そして特定の実施態様と関連して開示された特徴が、単独でまたは通常本発明と関連して組み合わせておよび他の実施態様と組み合わせて、もちろん特徴が相互に排他的な過程を除いて、使用され得ることが理解される。
A.  ポリマー分散体の調製に使用するための物質
本発明の一部を構成する、および/または本発明に一致したヒトの毛髪のコーティングに使用され得る水性ポリマーの分散体を調製するために、界面活性剤および好ましくは共溶媒の補助と共にモノマー成分は水中に分散され；必要に応じて、他の添加剤もまた使用される。次いで、反応混合物はモノマーを反応させ、ポリマーを形成する条件にされ、ポリマーは反応媒体中の懸濁物中に残る。モノマー成分は疎水性モノマー成分（BMC）および親水性モノマー成分（LMC）をもまた含む。BMCまたはLMCのどちらかまたは両方が、架橋モノマーを含み得る。反応混合物もまた架橋剤を含み得、架橋剤は（a）少なくとも２つの重合可能な基を含む少なくとも１つのモノマーを含む架橋モノマー成分（XLC）であり得、または（b）「外部架橋剤」であり得る。外部架橋剤は、ポリマーの部共有結合部分になることなくポリマーの見かけの分子量を増加する化合物であり、これは、ポリマーの水分散体から形成されるコーティングの機械的な強度を増加する。
1.  モノマー成分
（a）疎水性モノマー成分（BMC）
BMCは少なくとも１つの、そのホモポリマーが結晶性かつ融点Tcを有する第一の疎水性モノマーを含む。BMCは、そのホモポリマーが無定形であってガラス転移点Tgを有するような、少なくとも１つの第二の疎水性モノマーを含むこともまた望ましい。１つの実施態様では、TgはTcより低く、第二の疎水性モノマーは、ポリマーのTmが（Tc-5）℃以下であるような量で存在する。別の実施態様では、TgはTcより高く、この場合、第二の疎水性モノマーの量は、好ましくは組成物から形成されたコーティングが（Tc+10）℃でタックを有するものであり、これは、結晶性ポリマーが第二の疎水性モノマー由来の単位を含まないことを除いて同一である組成物から同様の条件下で形成されたコーティングの（Tc+10）℃のタックより小さい。第二の疎水性モノマーの量は、BMCに対して一般的に50％より少なく、好ましくは５から40％、特に５から30％である。
好ましい疎水性モノマーは、α、β-エチレン性-不飽和モノマー、特にn-アルキルアクリレートおよびn-アルキルメタクリレートであり、ここでn-アルキル基は４から24の炭素を含有する。
好ましい第一の疎水性モノマーはそのホモポリマーが側鎖結晶性（SCC）ポリマーである、モノマーである。SCCポリマーは周知であり、例えば以下の出版物に記述され、その参照は本発明での使用に適切な第一の疎水性モノマーのより完全な開示のために行われる：J. Poly. Sci. 60, 19（1962）, J. Poly. Sci. （Polymer Chemistry）7, 3053（1969）, 9, 1835, 3349, 3351, 3367, 10, 1657, 3347,18, 2197, 19, 1871, J. Poly. Sci., Poly Physics Ed 18 2197（1980）, J. Poly. Sci. Macromol. Rev. 8, 117（1974）, Macromolecules 12, 94（1979）, 13, 12, 15, 18, 2141, 19, 611, JACS 75, 3326（1953）, 76, 6280, Polymer J 17, 991（1985）, Poly. Sci USSR 21, 241（1979），米国特許第4,380,855号、第5,120,349号、第5,129,180号、第5,156,411号、第5,254,354号、第5,387,450号、第5,412,035号、第5,469,869号および第5,665,822号。特に好ましい第一の疎水性モノマーは、側鎖が、12から50、好ましくは14から22の炭素を含む直線ポリメチレン基、または直線過フッ化もしくは実質的に過フッ化な６から50の炭素を含むポリメチレン基を含むSCCポリマーとなるものである。そのような疎水性モノマーの混合物が使用され得る。好ましいモノマーは市販されているものであり、特にn-アルキルアクリレートである。本発明で使用される好ましい第一の疎水性モノマーは少なくとも一つのC12MA、C12A、C14A、C14MA、C16A、C16M、C18A，C18AならびにC18A、C20AおよびC22Aの混合物、ならびにC26AおよびC40Aの混合物、フッ化したC8A、ならびにフッ化したC8A、C10AおよびC12Aの混合物、ならびに例えばアクリルアミドおよびメタクリルアミドのような実質的に同様の最終的なポリマーを生成する他のモノマーを含む。
好ましい第二の疎水性モノマーはそのホモポリマーが-50から120℃のTgを有するモノマーであり、例えばn-ブチル、イソブチル、および第三級ブチルメタクリレート、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、n-ブチルおよびt-ブチルアクリレートであり、そのホモポリマーがそれぞれ32、65、107、28、10、40、および52℃の融点を有する。適切な第二の疎水性モノマーの例は、直鎖または分岐鎖のアルキル、ヒドロアルキル（hydrohyalkyl）およびアルコキシアルキルのアクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、およびメタクリルアミド、およびビニルエステル、特にC8A、C8MA、2-エチルヘキシルアクリレートおよびメタクリレート、C6A、C6MA、C4A、C4MAおよびそれらの混合物である。
（b）親水性モノマー成分（LMC）
LMCは少なくとも１つの親水性モノマーを、好ましくは２から10％、特に２から５％の量で含む。親水性モノマーは好ましくはαβ-エチレン性不飽和モノマーであり、例えばアクリル酸；メタクリル酸；アルキル、ヒドロキシアルキルまたはアルコキシアルキルのアクリレートまたはメタクリレート（例えばヒドロキシエチルメタクリレート）；アクリルアミドおよびメタクリルアミド；アクリル酸またはメタクリル酸；アクリルアミド；メタクリルアミド；無水マレイン酸；イタコン酸；アミン基を含むコモノマー；2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸（AMPS）およびそれらの組合せのようなビニル化合物である。好ましくは親水性モノマーはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、またはヒドロキシエチル（メタ）アクリレートまたはそれらの混合物からなる群から選択される。
（c）架橋モノマー成分（XMC）
XMCは、存在する場合、少なくとも２つの重合可能な基（例えばビニル基）を含む少なくとも１つの架橋モノマーを含む。XMCは好ましくはポリマーが少なくとも50％、特に少なくとも60％、実質的に100％までの含有量のゲルを有する量で、使用される。好ましい疎水性架橋モノマーは、1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサジオールジアクリレート、1,14-テトラデシルジオールジアクリレート、ジビニルベンゼン、ビニルクロトネート、ジビニルエーテル、および1,3,5-トリアリルトリアジントリオン、およびそれらの混合物を含む。好ましい親水性架橋モノマーは、エチレングリコールジアクリレート、およびエチレングリコールジメタクリレート、およびそれらの混合物を含む。
架橋モノマーの量は、好ましくはポリマーが少なくとも0.01好ましくは少なくとも0.05、特に少なくとも0.1の架橋密度（重量平均分子量当たりの架橋数）を有するものであり、ポリマーはTmより上での流れに抵抗する。高いゲル含有量（例えば１から10モルパーセントを越える架橋）は一般的に必要ではなく、結晶性の減少および低性能の結果となり得る。架橋ポリマーは好ましくは、少なくとも10、好ましくは少なくとも20J/gの融解熱を有する。
コーティングの容易な除去が所望される場合、XMCの使用は重要である。なぜなら得られる架橋ポリマー粒子はより硬く；および水が分散体からエバポレートされた場合、粒子は容易にはお互いに拡散しないためである。得られるコーティングは粒子性の性質を有し、結果としてより容易に離脱可能であり、もろい。これは毛髪にセットする組成物のために特に重要である。なぜなら、毛髪を水で洗浄することによってフィルム形成物質が除去可能であることが所望なためである。それは、種子のコーティングにもまた特に重要である；先行技術の非粒子性コーティングは種子上に残り得、種子の発芽を阻害する。架橋が無く、水がエバポレートされた場合、ラテックス粒子は毛細管作用により集められ、そして水はすき間の空間から絞り出される。粒子は合体し、独自性を喪失し、結果として実質的に均一なフィルムとなる。
（d）カルボキシル含有モノマー成分
モノマー成分はカルボキシル基を含む１つ以上のモノマーを含み得、このカルボキシル基は、重合が完了した後に、部分的に、好ましくは少なくとも75％中和される（例えばNaHCO3で）。
（e）好ましいモノマー成分
結晶性ポリマーとなる好ましいモノマー成分は、シャープな融点を有し、好ましくは（Tm-T0）が20℃より低く、好ましくは15℃より低く、特に10℃より低く、ここでT0はDSC曲線上での融解の開始である。
特に好ましいモノマー成分は以下を含む：
（i）50から100％、好ましくは65から95％の少なくとも１つの第一の疎水性モノマー、これは、アルキル基が12から50の炭素原子を含むn-アルキル基である、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、アルキルアクリルアミド、アルキルメタクリルアミド、アルキルビニルエーテルまたはアルキルビニルエステルである；
（ii）０から35％の少なくとも１つの第二の疎水性モノマー、これは、アルキル基が４から12の炭素原子を含むn-アルキル基である、アルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、N-アルキルアクリルアミド、アルキルビニルエーテルまたはアルキルビニルエステルである；および
（iii）少なくとも２％、および好ましくは10％を越えない少なくとも１つの親水性モノマー、これは、アクリル酸、メタクリル酸、2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸、ヒドロキシエチルアクリレート、またはメタクリレートイタコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、テトラアルキルアンモニウムアクリレート、ビニルアセテートまたはN-ビニルピロリドンである。
2.  外部架橋剤
外部架橋剤は、使用される場合、一般に荷電した基を含む化合物であり、ポリマー中の荷電した基と相互作用する。好ましい外部架橋剤には陽イオン金属（例えばMg、Mn、Zn、Ca、TiまたはZr）あるいは二座のまたは多座のアミン基を含む。他の外部架橋剤は非金属および有機化合物であり、例えばトリエチレンテトラアミン、エチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミンおよびビス（第四級アンモニウム）塩である。外部架橋剤の量は、モノマー成分に基づいて一般に0.1から10、好ましくは0.5から３％である。一部の外部架橋剤は、分散体からコーティングが調製されるまで効果を全く有さない。例えば、陽イオンはアンモニア錯体として存在し得、そしてエバポレーションの工程でアンモニアが除去されるまで効果的になり得ない。従って、Zn（NH3）++イオンを含む水溶液がこのように使用され得る。
外部架橋剤は架橋モノマーと組み合わせて使用され得る。
3.  界面活性剤
重合のための反応媒体は、少なくとも１つの界面活性剤、好ましくは少なくとも１つのイオン性界面活性剤および少なくとも１つの非イオン性界面活性剤を含み、水性反応媒体中でモノマー成分の重合により形成した粒子を懸濁し安定化させる。界面活性剤の量は、反応媒体に対して0.8から10％、好ましくは１から５％であり得る。しかしながら、以下にさらに記述するように、界面活性剤の最適な量は、共溶媒の存在量にも依存する。好ましくは、モノマー成分が初期に10ミクロンより大きな直径を有する液滴として存在し得るような十分な界面活性剤が存在する。
界面活性剤は親水性-親油性バランス（HLB）数により特徴づけられ、それは界面活性剤の親油性に対する親水性の強度で記述される。20から40のHLB数を有する、陰イオン性界面活性剤が好ましく使用され、低濃度でミセルを形成し、そしてラテックス粒子の、核形成部位として作用するように機能する。一度核形成が完了すると、界面活性剤はさらに、成長するラテックス粒子の電荷の安定化を提供し得る。好ましくは陰イオン性界面活性剤は、スルフェートまたはスルホネート基および疎水性部分を含み、そしてたとえばアルキルスルフェート、アルキルエーテルスルホネートおよびスルフェート、アルキルアリールスルホネート、およびスルホスクシネートであり得る。好ましい陰イオン性界面活性剤はドデシルベンゼンスルホン酸のアミン塩、ジオクチルスルホスクシネートの塩、ラウリルスルフェートの塩、およびスルホスクシン酸のエトキシル化されたアルコールハーフエステルの塩である。例示的なアルキルおよびアルケンスルホネートは米国特許第4,983,383号および第5,194,469号に記述されている。
５から35例えば５から30、好ましくは10から15のHLB数を有する非イオン性界面活性剤もまた利用され得る。これらの界面活性剤は、モノマー油滴と水相との間の界面張力を下げて、そして水相とポリマー粒子との界面において分配することによるポリマー分散体の安定化を提供する。従ってそれらはポリマー分散体の剪断、温度および電解質の存在に対する感度を減ずる。非イオン性界面活性剤は直鎖または分岐した鎖のエトキシル化されたアルコール、エトキシル化されたアルキルフェノール、またはエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのブロックコポリマーであり得る。好ましくはそれらは３から40のエチレンオキシドの繰り返し単位および疎水性部分を含み、それは直鎖または分岐したC11からC15の第二級アルコール、ノニルフェノールまたはオクチルフェノールであり得るか、あるいはエチレンオキシドおよびプロピレンオキシドのブロックコポリマーである。
存在する界面活性剤の量は、好ましくは、ラテックス形成にモノマー成分の高エネルギー均質化が必要とされないようなものである。共溶媒がほんのわずかしかまたは全く使用されない場合、好ましくは比較的多量の界面活性剤（例えば、モノマー成分に基づいて少なくとも５％）が使用され、モノマー成分は反応混合物中に10ミクロンより大きい直径を有する液滴として分散される。
反応混合物中の界面活性剤および共溶媒の量は好ましくは、第二の疎水性モノマー（存在する場合）および/または親水性モノマー由来の単位がポリマー中で実質的に無秩序に分散するようなものである。
界面活性剤はポリマーに取り込まれる重合可能成分であり得る。
界面活性剤の選択は、分散体の最終用途によって影響され得る。例えば、コーンの種子のコーティングに使用される組成物に特に有用な界面活性剤はフッ素含有界面活性剤である。
4.  共溶媒
反応媒体は好ましくは少なくとも１つの共溶媒（拡散改変剤とも言われる）を含み、反応媒体中での疎水性モノマーの溶解性を増大させる。それは、一般に水に基づいて少なくとも10％、しかし30％より少なく、好ましくは５％から20％の量で存在する。共溶媒は疎水性モノマーの水への溶解性を増大させるので、疎水性モノマーの、モノマーミセルまたは油滴からポリマーの核形成部位への移動速度を増大させる。共溶媒は好ましくは直鎖または分岐した１から４個の炭素を含むモノアルカノール、１から６個の炭素を含むアルキルエステルまたはアルキルエーテルである。好ましい共溶媒は25℃で0.7％より大きい水中への溶解性を有し、60から130℃、好ましくは95℃より低い沸点を有し、そのためそれらは重合反応の後、容易に除去され得る。好ましい共溶媒はエタノール、イソプロパノール、エチルアセテート、n-プロパノール、sec-ブタノールおよびt-ブタノール、ならびにそれらの組合せを含む。好ましくは共溶媒は、水中での疎水性モノマーの溶解性を増大させるために、少なくとも0.2の水-オクタノール分配係数を有する（「Handbook of Property Estimation Methods」, W.J.Lyman, W.F.Reehl, D.H. Rosenblatt編, American Chemical Society, Washington, D.C. 1990参照）。
好ましく使用される共溶媒の量は使用される界面活性剤の量および種類に依存する。例えば、約1.6％のイオン性および非イオン性界面活性剤がある場合、単一のシャープな融点の結晶性ポリマーを得るために、少なくとも５％の共溶媒が一般に必要とされ、他方0.8％のイオン性および非イオン性界面活性剤がある場合、少なくとも約10％の共溶媒が一般に必要とされる。
5.  開始剤
フリーラジカル開始剤は重合を起こすために一般に存在する必要があり、一般に反応混合物に基づいて0.1から0.4％の量である。あるいはまたはそれに加えて、紫外線照射が反応を開始するために使用され得る。
乳濁重合に有用な開始剤が周知である（例えば、米国特許第5,516,865号および「Emulsion Polymerization」, Blackley（1975）,第6章, Applied Science Publishers, London参照）。本発明に適切な疎水性開始剤は過酸化ベンゾイルおよび過酸化ジ-t-ブチルを含む。適切な親水性開始剤は過酸化水素ならびにカリウムおよび過硫酸アンモニウムを含む。レドックス開始剤、例えばt-ブチル過酸化水素/アスコルビン酸、または過酸化水素/第一鉄化合物もまた使用され得る。
6.  他の添加剤
反応混合物は多様な他の添加剤を含み得る。それは、pH調整剤（例えば水酸化ナトリウムおよび水酸化アンモニウム）；pH緩衝液（例えば炭酸水素ナトリウムおよびリン酸水素ナトリウム）；合体剤（coalescing agent）（例えばN-メチルピロリドン、ポリ（エチレングリコール）アルキルエーテルおよびポリ（エチレングリコール））；コロイド安定剤（例えばヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリレート、およびポリビニルアルコール）；レオロジー改質剤（例えばヒドロキシエチルセルロース、および商品名KelzanおよびVCARとしてそれぞれKelcoおよびUnion Carbideより入手可能な生成物）；および消泡剤（例えば商品名SurfynolおよびAnti-foam H-10乳濁液としてそれぞれAir ProductsおよびDow Corningより入手可能な生成物）を含む。炭酸水素ナトリウムの添加は粒子サイズを増加させる傾向がある。
B.  重合条件
1.  単一ステージ重合
重合は一般的に45から90℃、好ましくは60から80℃で行われる。より低温では凝塊の量を減少させ、そして粒子サイズの均一性を増加させる。好ましくは反応は無酸素条件下（例えば窒素下）で実行される。重合は好ましくは少なくとも99％のモノマー成分が重合するまで継続される。典型的にはこれは約70℃で１から４時間かかる。
重合は好ましくはポリマーが１ミクロンより小さい、好ましくは0.5ミクロンより小さく、特に0.25から0.35ミクロンの平均サイズ（周知の光散乱技術により測定される）を有する粒子の形状で得られる条件下で実行される。分散体がより安定であり、スプレーのノズルを詰まらせないために、小さな粒子サイズが所望される。好ましくはモノマーの量は、反応生成物が少なくとも25％、とりわけ少なくとも30％、特に少なくとも35％の含有量の固体を有するような量である。より高い固体の含有量が望ましい。なぜならコーティングの形成のためにエバポレートする必要がある水の量がより少なく、そして生成物が梱包および輸送においてより高価でないためである。しかしながら、非常に高い固体含有分散体は自然に凝固する傾向があるため、固体含有量は一般的に45％より多くはない。
重合が完了した後、共溶媒は、使用された場合、一般的に除去される。このステージに置いて、生成物の意図された用途によっては、さらに添加剤がラテックスに添加され得る。
2.  ２ステージ重合
いくつかの適用において、第１ステージでは、疎水性成分を重合することによる結晶性コポリマーまたはホモポリマーを形成し、そしてそれから第２ステージでは親水性成分を重合することが所望され得る。これは主に（少なくとも50重量％）結晶性ポリマーの核および核の周りの主に非結晶性ポリマーから形成されているシェルを有する相-分離粒子を生じる。一般に、核は実質的にすべて第一の相としての結晶性ポリマーであり、シェルは実質的にすべてシェルとしての非結晶性ポリマーである。これはTmを変更することなく結晶性ポリマーの性質（例えばタック）を変更する必要がある場合所望される。シェル形成に使用されるモノマーは、親水性物質に限定されないが、スチレンまたはブチルメタクリレートのようなモノマーでもあり得る。
核/シェル生成物では、Tmは実質的に第一の疎水性モノマーから形成される結晶性ホモポリマーと同様である。
単一ステージ重合と同様に、最終的なラテックスは好ましくは少なくとも30％の固形分量および１％より少ない残存モノマー含有量を有し；そして界面活性剤は同様に好ましくはラテックス粒子が0.1ミクロンより小さい、特に0.5ミクロンより小さい平均粒子サイズを有すような量で存在する。
C.  分散体の使用
1.  ヒトの毛髪のコーティング
ヒトの毛髪を処理するための組成物は、結晶性ポリマーを含む粒子を２から50重量％含み、および/または好ましくは有機溶媒を実質的に含まず、および/または１重量％より少ない残存モノマーを含む。
組成物は例えば加圧された容器から、またはポンプスプレーから分配され得、あるいはパッドにより塗布され得る。
毛髪（特にヒトの毛髪、しかしかつらや人形の毛髪も）の処理のための組成物は好ましくは効果的な量の少なくとも１つのヘアケア添加物（hair care additive）（この用語は毛髪処理処方物に慣例的に使用される任意の化合物を示すために使用される）を含む。それぞれのそのような添加物の量は組成物に基づいて、好ましくは0.01から10％、好ましくは0.05から５％である。適切な添加物は、金属イオン封鎖剤、毛髪調整剤（例えばセチルトリメチルアンモニウムクロリド、グリセリルモノステアレート、グリセリン、プロピレン、グリコール、ソルビトール、尿素、イソプロピルミリステート、バルサム、ラノリン、鯨ろう、およびイソプロピルパルミテート）、抗ふけ剤（例えば硫黄、サリチル酸、レゾルシノール、ビチオノール、抱水クロラール、および亜鉛ピリチオン（pyrithone））、還元剤（例えばチオグリコレート）、漂白剤（例えば過酸化水素、および過ホウ酸塩および過硫酸塩）、香水、芳香剤、パール色発色助剤（pearlescent aids）（例えばエチレングリコールジステアレート）、防腐剤（例えばベンジルアルコール、メチルパラベン、プロピルパラベン、イミダゾリジニル尿素、およびp-ヒドロキシ安息香酸のエステル）、増粘剤（粘度調整剤としても知られている、例えばメチルセルロース、でんぷんおよびでんぷん誘導体）、着色剤（例えばFD&CまたはD&C色素の内のいくつか）、およびpH調整剤（例えばクエン酸、クエン酸ナトリウム、コハク酸、リン酸、水酸化ナトリウム、および炭酸ナトリウム）を含む。他のヘアケア添加剤は［COSMETIC INGREDIENT DICTIONARY］［THE COSMETIC TOILETRY AND FRAGRANCE ASSOCIATION INC.］により出版、米国特許第5,009,880号、およびKirk-Othmer,Encyclopedia of Chemical Technology,第4版,第12巻,John Wiley & Sons, 881-917頁に記述される。
毛髪処理組成物のpHは典型的には３から９であり、好ましくは６から７である。人間のヒトの毛髪に適用するためには、Tmは好ましくは少なくとも40℃であり、そのため毛髪は高い周辺温度ではセットされないということはなく、しかし、一般に60℃より高くはなく、そのため毛髪はヘアドライヤーやカーリングアイロンでリセットされ得る。本発明の特に有利な点はコーティングが毛髪に適用され得、そしてその毛髪が繰り返しリセットされ得ることである。そのように、毛髪は所望の形状（configuration）にセットされ得、そしてそれから結晶性ポリマーをTmより高温に加熱することによって、毛髪は第二の所望の形状にリセットされ得る。しかしながら、毛髪がかつらまたは人形のものである場合、毛髪はより永久的にセットされることが望ましい。そのような場合、Tmは十分に高く、好ましくは少なくとも60℃である。あるいは、またはそれに加えて、組成物は上述したように外部的に架橋され得る。
コーティングがヒトの毛髪に形成された場合、一般に水で洗浄することによってコーティングは容易に離脱し得ることが望ましい。これは、以下を含むモノマー成分を使用することによって達成され得る：（a）上述のXLC、および/または（b）少なくとも0.5％の少なくとも１つの両性モノマー、および/または（c）上述のカルボキシル含有モノマー成分である。
実施例
本発明は、下記の実施例によって例示される。
実施例１から５
実施例１から５は、ヒトの毛髪のコーティングのための水性ポリマー分散体の調製および使用を例示する。分子量（Mn値（すなわち数平均分子量）、またはMw値（すなわち重量平均分子量）として与えられる）は、テトラヒドロフラン中での標準GPC法によって、ポリスチレン標準物質に対して測定した。下記の付加的略語をこれらのおよび後記の実施例で使用する。C18A  オクタデシルアクリレート；MA  メタクリル酸；C12SH  ドデシルメルカプタン；P1059  ドデシルベンゼンスルホン酸アミン塩；EMC  ジオクチルスルホコハク酸塩；C4A、ブチルアクリレート（無定形モノマー）；ESH、メルカプトエタノール（鎖移動剤）；AIBN、アゾビスイソブチロニトリル（開始剤）；Esp，t-アミルペルオキシ 2-エチルヘキサノエート（WITCOより商品名Esperox 570（開始剤）として入手可能）；TERG，C11-C15の第二級アルコールエトキシレート（Union Carbideより商品名Tergitol 15-S-9（界面活性剤）として入手可能）。
実施例１
C18A（1865g）、MA（150g）およびC12SH（1g）の混合物を、窒素でパージされた反応容器へ20分かけて加え、撹拌し、100℃に維持した。同じ時間をかけて、ESP（10g）を別々に加えた。５時間後、温度を120℃に上げ、総反応時間23時間加熱を続けた。得られた白色のポリマーは198,000のMW、26,000のMn、43℃のT0および45℃のTmを有した。
実施例２
実施例１で生成したポリマーのサンプルを微細に粉砕し、水（90ml）、TERG（1.25g）およびP-1059（1.25g）の混合物に加え、撹拌された反応容器中で80℃に維持した。２時間の混合の後、安定な乳濁液が生じた。
実施例３
C18A（95g）、MA（5g）およびC12SH（0.05g）の混合物を、水（200ml）、TERG（5g）およびEMC（5g）の混合物に加え、撹拌された反応容器中で80℃に維持した。30分間の窒素での脱気後、PP（0.4g）を加えた。加熱を４時間維持し、反応混合物を室温までゆっくりと冷却した後、10％水酸化アンモニウム水溶液で中和した。得られた乳白色のポリマーは43℃のT0、47℃のTm、および1,500,000より大きなMWを有した。
実施例４
冷却した反応混合物の一部分（部分A）は中和しないことおよびもう一つの部分（部分B）は十分な水酸化ナトリウムで処理してカルボキシル基の50％を中和することを除いて、実施例３の手順に従った。得られるラテックスのサンプルを、以下のように試験した。ラテックスのサンプル300mg（100mgのポリマーを含む）をガラススライド上に乗せ、50℃で１時間乾燥させた。その後コーティングしたスライドを、パルモライブプラス食器洗浄液（Palmolive Plus dishwashing fluid）の0.5％水溶液をいれた浴中に置き、25℃（すなわちポリマーのT0より低く）、53℃（すなわちポリマーのTmぐらい）および75℃（すなわちポリマーのTmよりかなり高く）で維持した。浴を穏やかに撹拌し、スライドを観察した。
部分Aフィルムを、25℃で30分後、膨潤または膨れ（blister）させることなくスライドから分離する；分離後、フィルムを浴から外へ持ち上げ、スライドに乗せ、乾燥し、それは完全にそして透明で残る。部分Aフィルムは、53℃および75℃で、膨潤および膨れ、25分後スライドから分離する。フィルムを分離後、浴から外へ持ち上げ、スライドに乗せ、乾燥した場合、一部分解を示し、不透明である。
部分Bフィルムは、25℃で膨れ、30分後スライドから分離する；除去および乾燥の後、完全にそして透明で残る。部分Bフィルムは、53℃および75℃で膨れて不透明となり、3分後スライドから分離する：除去および乾燥の後、それらは完全に分解する。
実施例５
実施例２および３の手順に従って、SCCポリマーの水ベース乳濁液が生成する。乳白色の処方物を、ポンプスプレービンを介して人形の毛髪に塗布する。次いで毛髪をヘアドライヤーを使用して加熱し、水をエバポレートし、そしてSCCポリマーを溶融する。ポリマーが溶融した状態にある間、人形の毛髪は所望の形状に成形される。
人形の毛髪を、別の形状にセットする必要がある場合、毛髪を初めに、毛髪に保持されている組成物を溶融するために再加熱する。次いで、毛髪を新しい形状へ再成形する。このプロセスを数回繰り返し、各回で人形の毛髪は新しい所望の形状を保持する。