糖硅氧烷共聚物及其制备和使用方法技术

本发明专利技术提供了一种可用于个人护理组合物的新型糖硅氧烷共聚物。所述糖硅氧烷共聚物可用作通用型乳化剂，以制备用于个人护理应用的具有低气味的乳液。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关专利申请的交叉引用和关于联邦政府基金资助研究的声明无。
技术介绍
糖硅氧烷是本领域已知的。据发现，包含羟基官能糖组分和有机硅氧烷组分的糖硅氧烷在施加至毛发、皮肤、织物、纸材、木材和其他基底时是有用的。糖组分可以在一个或多个侧挂或末端位置或它们的某种组合，通过键(包括但不限于醚、酯和酰胺键)共价结合至有机娃氧烧。
技术实现思路
糖硅氧烷共聚物(共聚物)具有式:R2aR1, a，R1 (3_a_a，)SiO-[(SiR2R1O)m-(SiR12O)n(SiR1，R1O) Jy-SiRVw)R1 ’ a，R2a ;其中每个R1可以相同或不同并且每个R1包括氢、I至12个碳原子的烷基、有机基团或式R3-Q的基团；Q包括环氧基、环烷基环氧基、伯胺或仲胺基、乙二胺、羧基、卤素、乙烯基、烯丙基、酸酐或巯基官能团；每个R1 ’为长链有机基团；下标m具有O至10,000范围内的平均值；下标η具有O至10 ，000范围内的平均值并且可以相同或不同；下标ο具有O至10,000范围内的平均值；每个下标a独立地为O、1、2或3 ;每个下标a’独立地为O、1、2或3 ;下标Y为使得该共聚物具有低于I百万的分子量的整数；每个R2具有式Z-(G1)b-(G2)e,并且每个共聚物分子平均具有至少一个R2，其中G1为包含5至12个碳原子的糖组分，量(b+c)具有范围I至10的值，并且下标b或下标c可以为0，G2为包含另外被有机基或有机硅基取代的5至12个碳原子的糖组分，每个Z为连接基且独立地选自:-R3-NHC (O) -R4-,-R3-NHC(O)O-R4-'-R3-NH-C (O) -NH-R4-、-R3-C (O) -O-R4-,-R3-O-R4-'-R3-CH (OH) -CH2-O-R4 -、-R3-S-R4-'-R3-CH (OH) -CH2-NH-R4-、-R3-N(R1)-R4-'-NHC (O)-R4-、-NHC (O) O-R4-,-NH-C (O)-NH-R4-、-C (O)-O-R4-、-O-R4-、-CH (OH) -CH2-O-R4 -、-S-R4-、·-CH (OH) -CH2-NH-R4-'-N(R1)-R4-'-R3-NHC (O)-,-R3-NHC (O) O-,-R3-NH-C (O)-NH-、-R3-C (O) -O-,-R3-O-、-R3-CH (OH) -CH2-O -、-R3-S-、-R3-CH (OH) -CH2-NH-、-R3-N (R1)-、-R3-N (R8) -C (O) -R4-、-R3-CH (OH) -CH2-N (R8) -R4-或-R3-CH (N (R4) (R8)) CH2OH ；其中每个R3和每个R4是包括式(R5^(R6)s(R7)t的基团的二价间隔基团，其中下标r、s和t中的至少一者为I，并且每个R5和每个R7独立地是I至12个碳原子的亚烷基，每个R6为-N(Rs) _，其中R8选自R3、式Z-X基团、单价烃基或-N(H)-与环氧官能团、环烷基环氧官能团、缩水甘油醚官能团、酸酐官能团或内酯的反应产物；每个X独立地为二价羧酸、磷酸根、硫酸根、磺酸根或季铵基团，并且前提条件是R3和R4中的至少一者必须存在于所述连接基中，并且每个R3和每个R4可以相同或不同。具体实施例方式糖硅氧烷共聚物(共聚物)包含糖组分和硅氧烷组分。硅氧烷组分形成该共聚物分子的主链。糖组分可以在端基、侧基或端基和侧基二者中键合至硅氧烷主链。或者，糖组分可以在侧基中键合至硅氧烷主链。在环境温度和压力条件下，例如在25°C和760mmHg下，该共聚物可以是固体或流体。该共聚物在环境条件下是固体还是流体(如液体或胶)取决于多种因素，包括共聚物的聚合度(DP)。该共聚物可具有在2至15，000、或者5至10，000、或者50至5，000、或者100至1，000、或者50至1，000、或者50至500、或者100至400范围内的DP。该共聚物可用于个人护理组合物。或者，该共聚物可用作乳化剂。该共聚物可用作通用型乳化剂，如用于油包水(w/ο)型乳液(例如硅氧烷包水型乳液或有机油包水型乳液)的乳化剂。用作通用型乳化剂的该共聚物在环境温度和压力条件下可以为流体。该流体共聚物的粘度取决于多种因素，包括该共聚物的DP。用作通用型乳化剂的该共聚物可具有在2至500、或者5至500、或者25至500、或者50至450、或者100至400、或者50至350范围内的DP。 该共聚物具有式:R2aR1, a’R1 (3_a_a’) SiO-[(SiR2R1O)m-(SiR12O)n (SiR1 ’ R1O) Jy-SiR1i3-^ a’R\。在该式中，每个R1可以相同或不同。每个R1包括氢、I至12个碳原子的烷基、有机基团或式R3-Q的基团。基团Q包括环氧基、环烷基环氧基、伯胺或仲胺基、乙二胺、羧基、卤素、乙烯基、烯丙基、酸酐或巯基官能团。每个R1’为具有至少13个成员原子的单价有机基团。R1’可为烃基，例如烷基、烯基、炔基、芳基、烷芳基、环烷基或环烯基；或酯官能团。每个R1’可为非支链的或支链的。每个R1’可为饱和的或部分不饱和的。R1’被示例为具有平均至少14个碳原子的烷基。为此类烷基的R1 ’被示例为具有13至40个碳原子的烷基，例如-C13H27、- C1Ag、—C15H31、—C16H33、—C17H35、—C18H37、—C19H39、—C20H41、_C21H43、_C22H45、_C23H47、_C24H49、—C25H51、—C26H53、—C27 5、—C28H57、_C29H59、—C30H61、—C31H63、—C32H65、—C33H67、—C34H69、—C35H71、—C36H73、—C37H75、—C38H77、—C39H79、-C4tlH81，以及它们的组合。下标m和n各自具有0至15，000、或者O至10，000、或者O至500范围内的平均值，并且所述平均值可以相同或不同。下标O具有O至10，000、或者O至2，500、或者I至20或者I至10范围内的平均值。或者，下标m可为大于O至1，下标η可为40至65，并且下标ο可为5至25。或者，对于某些应用而言，例如当共聚物将用作某些乳液中的乳化剂时，下标m/(m+n+o)的比率可高达0.05。或者，下标m/(m+n+o)的比率可为0.001至0.05。下标n/(m+n+o)的比率可为O至0.989,或者该比率可在从0.15至0.989的范围内。下标o/ (m+n+o)的比率可高达0.8,或者该比率可在从0.01至0.8的范围内。下标y,以及下标m和η中的至少一者，可以大于0，使得糖组分处于共聚物上的侧基中。每个下标a独立地为O、1、2或3。或者，每个下标a可以为O。当下标a为O时，则下标m和η中的至少一者大于0，并且所有的糖组分均在共聚物上的侧基(非端基)中。每个下标a’可为0、1、2或3;或者，每个下标a’可为O或I。当每个下标a’为O时，则下标ο大于0，并且长链有机基团R1’为共聚物上的侧基(非端基)。下标y为使得该共聚物具有低于I百万的分子量的整数。每个R2具有式Z-(G1)b-(G2)e,并且每个共聚物分子平均具有至少一个R2。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.23 US 61/375,938;2010.10.29 US 61/407,9801.一种糖硅氧烷共聚物，所述共聚物具有下式: R2aRu a> R1 (3-a-a>)SiO-[ (SiR2R1O)ffl- (SiR12O)n(SiR1 ^ R1O) Jy-SiR1 (3_a_a，)RU a，R2a;其中每个R1可以相同或不同并且每个R1包括氢、I至12个碳原子的烷基、有机基团或式R3-Q基团； Q包括环氧基、环烷基环氧基、伯胺或仲胺基、乙二胺、羧基、卤素、乙烯基、烯丙基、酸酐或疏基官能团； 每个R1’为具有平均至少13个成员原子的单价有机基团； 下标m具有O至10，000范围内的平均值； 下标η具有O至10，000范围内的平均值； 下标m、η和ο可以相同或不同； 下标ο具有O至10，000范围内的平均值； 每个下标a独立地为0、1、2或3 ; 每个下标a’独立地为0、1、2或3; 下标I为使得所述共聚物具有低于I百万的分子量的整数，并且下标I的值至少为I ; 每个R2具有式Z-(G1)b-(G2)c^并且每个共聚物分子平均具有至少一个R2，其中 G1为包含5至12个碳原子的糖组分， 量(b+c)具有范围I至10的值，并且 下标b或下标c可以为0， G2为包含另外被有机基或有机硅基取代的5至12个碳原子的糖组分， 每个Z为连接基且独立地选自:-R3-NHC (O) -R4-、-R3-NHC (O) O-R4-、-R3-NH-C (O) -NH-R4-、-R3-C (O) -O-R4-、-R3-O-R4-'-R3-CH(OH) -CH2-O-R4 -、-R3-S-R4-'-R3-CH (OH) -CH2-NH-R4-'-R3-N(R1)-R4-' -NHC (O) -R4-、-NHC (O) O-R4-、-NH-C(O)-NH-R4-、 -C (O) -O-R4-、-O-R4-、-CH(OH) -CH2-O-R4 -、-S-R4-、-CH(OH) -CH2-NH-R4-'-N(R1)-R4-'-R3-NHC (O)-、-R3-NHC (O) O-、-R3-NH-C(O)-NH-、 -R3-C (O) -O-、-R3-O-、-R3-CH(OH) -CH2-O -、-R3-S-、-R3-CH(OH) -CH2-NH-、-R3-N(R1)-1-R3-N(Rs) -C (O) -R4-、 -R3-CH (OH) -CH2-N (R8) -R4-或-R3-CH (N(R4) (R8)) CH2OH ； 其中每个R3和每个R4是包含式(R5K(R6)s(R7)t的基团的二价间隔基团， 其中下标r、s和t中的至少一者为1，并且 每个R5和每个R7独立地是I至12个碳原子的亚烷基； 每个R6为-N(Rs)-，其中R8选自R3、式Z-X基团、单价烃基或-N(H)-与环氧官能团、环烷基环氧官能团、缩水甘油醚官能团、酸酐官能团或内酯的反应产物； 每个X独立地为二价羧酸、磷酸根、硫酸根、磺酸根或季铵基团，并且 前提条件是 R3和R4中的至少一者必须存在于所述连接基中，并且 每个R3和每个R4可以相同或不同。2.根据权利要求1所述的共聚物，其中每个Z独立地选自:-R3-N(R8)-C(O)-R4-、-R3-CH(OH) -CH2-N(Rs) -R4-，或者 -R3-CH (N (R4) (R8)) CH2OH。3.根据权利要求1或权利要求2所述的共聚物，其中下标m和η为从O至500的整数并且可以相同或不同。4.根据权利要求1或权利要求2所述的共聚物，其中下标ο为从O至2，500的整数。5.一种用于制备根据权利要求1至4中任一项所述的糖硅氧烷共聚物的方法，其中所述方法包括如下步骤: i)在溶剂的存在下使有机官能化的聚有机硅氧烷与糖部分反应以制备所述糖硅氧烷共聚物； 任选地，ii)移除所述溶剂的一部分:以及 任选地，iii)添加油。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述油在步骤i)之前和/或步骤i)期间添加。7.根据权利要求5所述的方法，其中所述油在步骤ii)期间和/或在步骤ii)之后添加。8.根据权利要求5所述的方法，还包括iv)移除所述溶剂。9.一种用于制备根据权利要求1至4中任一项所述的共聚物的方法，所述方法包括: I)下列成分的平衡和/或缩合反应 i)短链硅烷醇官能化的聚有机硅氧烷，ii)氣基~■烧氧基烧基娃烧， iii)二烷基二烷氧基硅烷，其中在所述二烷基二烷氧基硅烷上所述烷基的至少一个为R1，，以及 iv)末端封阻剂；以及 2)使步骤I)的产物与糖内酯反应。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：辛迪·戴维拉，E·J·乔夫利，C·斯卡武佐，S·托斯，I·范雷斯，
申请(专利权)人：道康宁公司，
类型：
国别省市：