專利名稱:陰離子和陽離子糖-硅氧烷共聚物的制作方法
陰離子和陽離子糖-硅氧烷共聚物本發(fā)明涉及陰離子和陽離子改性的糖-硅氧烷共聚物和由其制備 的分散體,其中包括乳液。由于它們獨(dú)特的親水性和親和性,因此該 新型的離子糖-硅氧烷可用于給寬范圍的各種配制劑基處理劑和護(hù)理 組合物以及產(chǎn)品提供益處。含共價(jià)鍵合的糖-硅氧烷的組合物及其分散體和乳液是化學(xué)領(lǐng)域 已知的。最近證明糖-硅氧烷尤其給用于個(gè)人護(hù)理基底、家庭護(hù)理基底 和工業(yè)表面基底用處理配制劑提供優(yōu)點(diǎn)。另外,陽離子和陰離子官能的有機(jī)材料是本領(lǐng)域已知的。由于它 們具有電荷,因此這種離子官能的有機(jī)物可用于處理類似荷電的基底, 例如紡織品、 一些硬質(zhì)表面和個(gè)人護(hù)理基底。特別地,通過添加或形 成季銨官能團(tuán)來陽離子改性聚合物已給基礎(chǔ)配制劑提供基于離子的相 互作用的許多有用性能的提高。含碳水化合物和硅氧烷的組合物(其中它們中的一種或者這二者包括離子官能團(tuán))也是本領(lǐng)域已知的。例如,國際申請No.W09429322 公開了陽離子硅氧烷基改性的多羥基烴或碳水化合物在植物保護(hù)領(lǐng)域 中在具有特定應(yīng)用的配制劑內(nèi)用作表面活性劑。然而,通過使氯代乙酰氧基官能的硅氧烷或環(huán)氧官能的季硅氧烷與叔胺官能的多羥基部分 反應(yīng)來獲得所公開的陽離子官能團(tuán)。在國際申請No.W0200078844中公開了多官能的離子硅氧烷共聚 物,并公開了可用于改性合成材料例如織物。特定的打算用途是改性 合成材料用以改進(jìn)親水性、熱調(diào)節(jié)性能和軟化。然而,陰離子官能團(tuán) 位于一個(gè)取代的硅原子上,同時(shí)非離子的糖官能團(tuán)位于另一硅原子上, 而不是離子和糖官能團(tuán)同時(shí)出現(xiàn)在同一硅原子上。日本專利No. J2002115802公開了制備陽離子改性的硅氧烷接枝 多糖衍生物的方法。通過使羧基官能的多糖衍生物與環(huán)氧官能的硅氧烷和環(huán)氧官能的季胺反應(yīng),制備該材料。所打算的用途是用于頭發(fā)化 妝品,以提供光亮和光滑的感覺。然而,再次公開了陽離子官能團(tuán)和 硅氧烷官能團(tuán)在不同的碳水化合物羥基原子上,并沒有公開陽離子官 能團(tuán)和糖官能團(tuán)在同一取代的硅原子上。在國際專利No.W0200350144中公開了在洗衣用洗涂劑中使用的 抗皺的硅氧烷多糖化合物。該化合物包括硅氧烷和陰離子單元,其中 陰離子官能團(tuán)和硅氧烷官能團(tuán)位于不同的碳水化合物羥基而不是同一 取代的硅原子上。國際專利No.W0200424799公開了通過用具有羥基的多糖酯化具 有羧酸酐殘基的有機(jī)基聚硅氧烷獲得的有機(jī)基聚硅氧烷改性的多糖。 然而,所得共聚物不具有陽離子或陰離子官能團(tuán),除非它已經(jīng)存在于 多糖上。在這一情況下,陰離子或陽離子官能團(tuán)和硅氧烷官能團(tuán)在不 同的碳水化合物羥基原子上而不是與連接基相同的硅上。季銨官能的硅氧烷是本領(lǐng)域眾所周知的。例如,美國專利 No. 3389160公開了這種化合物和制備它們的兩步法。在第一步中,環(huán) 氧官能的硅氧烷與仲胺反應(yīng),形成叔胺官能的硅氧烷。這一產(chǎn)物然后 與烷基卣反應(yīng),得到季銨官能的硅氧烷。其中叔胺鹽與側(cè)掛的環(huán)氧官 能的硅氧烷反應(yīng)的方法也是已知的。最近,Helmrick等人的美國專利 No. 6482969 (在此全部通過參考引入)公開了通過使具有環(huán)氧官能或卣 代醇官能的取代基的季銨化合物與羧基或氨基官能的有機(jī)基官能的硅 氧烷或硅烷反應(yīng)制備的硅基季銨官能的組合物。已發(fā)現(xiàn),糖-硅氧烷賦予寬泛的各種家庭和個(gè)人護(hù)理組合物有益的 特性。認(rèn)為,在其中糖-硅氧烷賦予包括它們的組合物的獨(dú)特性質(zhì)將會 提高組合物所打算的功能的領(lǐng)域中,它們具有額外的效用。然而,在 其中離子特征有益于離子穩(wěn)定性和組合物功能的特定溶劑環(huán)境內(nèi)具有應(yīng)用。因此,本領(lǐng)域需要離子官能化的糖-硅氧烷,和包括它們的分散 體與組合物。因此,本發(fā)明涉及離子改性的新型糖-硅氧烷,它能賦予配制劑基 產(chǎn)品例如個(gè)人護(hù)理、家庭護(hù)理和工業(yè)護(hù)理組合物具有硅氧烷、糖和荷電成分的結(jié)合的所需特性。令人驚奇地發(fā)現(xiàn),與含未改性的糖-硅氧烷的配制劑相比,糖-硅 氧烷共聚物改性成離子形式將提供當(dāng)直接配制或者作為分散體配制為 組合物時(shí)適合于各種應(yīng)用的共聚物,提供增加的親水性和親和性。糖-硅氧烷共聚物具有通過連接基連接的糖組分和有機(jī)基硅氧烷組分。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案改性的糖-硅氧烷共聚物具有下式RU1 (3-a) S i 0- [ (S iR2") ra- (S i R、0) n] y-S i R1 (3—a) R2a其中每一 t可以相同或不同,并包括氫、d-d2烷基、有機(jī)基團(tuán) 或R3-Q,Q包括環(huán)氧基、環(huán)環(huán)氧基、伯或仲氨基、乙二胺、羧基、囟素、 乙烯基、烯丙基、酸酐或巰基官能團(tuán),m和n是整數(shù)0-10, 000,和可以相同或不同,每一 a獨(dú)立地為0、 1、 2或3,y是使得該共聚物的分子量小于1百萬的整數(shù),R2具有通式Z-(G。f (G2)。,和每一共聚物存在至少一個(gè)R2,其中 G工是含5-12個(gè)碳的糖組分,b+c為1-10, b或c可以是0,G2是另外用有機(jī)基團(tuán)或有機(jī)基硅基團(tuán)取代的含5-12個(gè)碳的糖組分,Z是連接基且獨(dú)立地選自-R3-NHC(0)-R4-、 -R3-NHC (0) 0-R4-、 -R3-匿(0) -NH-R4-、 -R3-C (0) -0-R4-、 -R3-0-R4-、 -R3-CH , -CH2-0-R4-、 -R3-S-R4-、 -R3-CH(0H)—CH2-NH-R4-和-R3-N(I0-R4-,和R3和R4為含(R5) r (R6) s GO t的二價(jià)間隔基, 其中r、 s和t中的至少一個(gè)必須是1,和f和R7是d-d2烷基或((C廣d》0)p,其中p是任何整數(shù)1-50,和 每一 (d-C12) 0可以相同或不同,W是-N(R8)-,其中118是H或d-Cu烷基或是Z-X,其中Z如前面 定義或是R3,X是羧酸、磷酸根、疏酸根、磺酸根或季銨基團(tuán),.R3和R4中的至少一個(gè)必須存在于連接基內(nèi)且可以相同或不同,和其中糖-硅氧烷共聚物是官能化有機(jī)基硅氧烷聚合物和至少一種羥基官能的糖的反應(yīng)產(chǎn)物,以便有機(jī)基硅氧烷組分借助連接基z共價(jià)連接到糖組分上。一個(gè)實(shí)施方案涉及陽離子糖-硅氧烷,其中通過含取代基的季銨化 合物提供陽離子特征。該取代基包括環(huán)氧化物、閨代醇、酸酐或丙烯 酸酯官能團(tuán)中的至少一種。在另一實(shí)施方案中,通過含取代基的叔銨 化合物提供陽離子特征,其中該取代基包括環(huán)氧化物、卣代醇、酸酐 或丙烯酸酯官能團(tuán)和其中叔銨化合物隨后通過烷基化轉(zhuǎn)化成季銨化合 物。進(jìn)一步的實(shí)施方案涉及陰離子糖-硅氧烷,其中通過含取代基的羧 酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽或磺酸鹽化合物提供陰離子特征。該取代基包 括環(huán)氧化物、囟代醇、酸酐或丙烯酸酯官能團(tuán)中的至少一種。在另一 實(shí)施方案中,環(huán)狀酸酐化合物提供羧酸鹽特征,其中開環(huán)得到羧酸基 和鍵合到糖-硅氧烷共聚物的連接基上的酰胺鍵。在額外的實(shí)施方案中,離子官能化糖-硅氧烷形成為分散體。在特 定的實(shí)施方案中,分散體包括溶液或乳液。本發(fā)明的實(shí)施方案還提供制備糖-硅氧烷基離子官能的組合物的方法。在特定的實(shí)施方案中,所述方法包括使含取代基的季銨化合 物與以上用通式表述的糖-硅氧烷共聚物反應(yīng),其中所述取代基包括環(huán) 氧化物、卣代醇、酸酐或丙烯酸酯官能團(tuán)中的至少一種。在另一特定 的實(shí)施方案中,所述方法包括使含取代基的羧酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽 或磺酸鹽化合物與以上用通式表述的糖-硅氧烷共聚物反應(yīng),其中所述 取代基包括環(huán)氧化物、卣代醇、酸酐或丙烯酸酯官能團(tuán)中的至少一種。 在進(jìn)一步特定的實(shí)施方案中,所述方法包括使含羧酸鹽特征的環(huán)狀酸 酐化合物與糖-硅氧烷共聚物中的連接基反應(yīng),其中開環(huán)得到羧酸基和與現(xiàn)有技術(shù)的機(jī)理例如糖基的擴(kuò)鏈相比,摻入陽離子或陰離子單 體提供較低成本得到親水性的路線。增加的親和性或離子穩(wěn)定性也有效地用于個(gè)人護(hù)理和家庭護(hù)理配制劑以及其中希望這種特性的其它應(yīng) 用中。當(dāng)與未改性的糖-硅氧烷共聚物相比時(shí),根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的陰 離子和陽離子改性的糖-硅氧烷共聚物給它們加入其內(nèi)的配制劑提供 增加的親水性和親和性。 一般地,通過使陰離子或陽離子單體或低聚 物與糖-硅氧烷中的官能位點(diǎn)反應(yīng),制備離子糖-硅氧烷。反應(yīng)性位點(diǎn)借助連接基或以下在糖-硅氧烷主鏈中定義的未反應(yīng)的Q部分,與糖-硅氧烷形成共價(jià)鍵。與陽離子或陰離子單體或低聚物反應(yīng)形成本發(fā)明化合物的糖-硅 氧烷共聚物具有通過連接基連接的糖組分和有機(jī)基硅氧烷組分且具有 下式RU1 (3-a) S i0- [ (S iR21110) m- (S iR、0) n] y-S iR1 (3—a) R2a 其中每一 W可以相同或不同,并包括氫、C廣Cu烷基、有機(jī)基團(tuán) 或R3-Q,Q包括環(huán)氧基、環(huán)環(huán)氧基、伯或仲氨基、乙二胺、羧基、鹵素、 乙烯基、烯丙基、酸酐或巰基官能團(tuán),m和n是整數(shù)0-10, 000,和可以相同或不同,每一 a獨(dú)立地為0、 1、 2或3,y是使得該共聚物的分子量小于1百萬的整數(shù),R2具有通式Z-(G1)「(G2)。,和每一共聚物存在至少一個(gè)R2,其中 G〗是含5-12個(gè)碳的糖組分,b+c為1-10, b或c可以是0,02是另外用有機(jī)基團(tuán)或有機(jī)基硅基團(tuán)取代的含5-12個(gè)碳的糖組分,Z是連接基且獨(dú)立地選自-R3-匿(0)-R4-、 -R3-NHC(0)0-R4-、 -R3-NHC (0) -NH-R4-、 -R3-C (0) -0-R4-、 -R3-0-R4-、 -R3_CH (OH) -CH2-0-R4-、-r3-s-r4-、 -113-(:11(011)-(:112-冊-114-和-113"^(111)-114-,和R3和R4為含GO r (R6) s GO t的二價(jià)間隔基, 其中r、 s和t中的至少一個(gè)必須是1,和W和R'是C廣Cu烷基或((C「d2)0)p,其中p是任何整數(shù)1-50,和 每一 (C廣CJ 0可以相同或不同,r6是-n(r"-,其中r是h或d-Cu烷基或是z-x,其中z如前面定義或是R3,x是羧酸、磷酸根、硫酸根、磺酸根或季銨基團(tuán),R3和R4中的至少一個(gè)必須存在于連接基內(nèi)且可以相同或不同,和其中糖-硅氧烷共聚物是官能化有機(jī)基硅氧烷聚合物和至少一種羥基官能的糖的反應(yīng)產(chǎn)物,以便有機(jī)基硅氧烷組分借助連接基z共價(jià)連接到糖組分上。由羥基官能的糖形成糖-硅氧烷共聚物。在特定的實(shí)施方案中,羥 基官能的糖包括醛糖酸或低聚醛糖酸。在更特定的實(shí)施方案中,醛糖酸或低聚醛糖酸包括內(nèi)酯。兩種例舉的內(nèi)酯包括葡糖酸內(nèi)酯(GL)和乳 糖酸內(nèi)酯(LBL)。葡糖酸內(nèi)酯(GL)和乳糖酸內(nèi)酯(LBL)均可商購。天然 存在于細(xì)胞內(nèi)的葡糖酸是多羥基的a-羥基醛糖酸且典型地包含在葡 糖酸內(nèi)酯形式的產(chǎn)品內(nèi)。乳糖酸(4-0- P -D-吡喃半乳糖基-D-葡糖酸) 由借助醚類鍵與一分子的葡糖酸相連的半乳糖分子組成。盡管GL和 LBL是可容易商購的糖,但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員會理解,其它糖適合于形成本發(fā)明的共聚物。在一個(gè)實(shí)施方案中,有機(jī)基硅氧烷聚合物包括聚二甲基硅氧烷。 在特定的實(shí)施方案中,連接基包括酰胺、氨基、氨基甲酸酯、脲、酯、 醚、硫醚或縮醛官能的連接基。在更特定的實(shí)施方案中,連接基包括 氨基官能的連接基,和在非常特定的實(shí)施方案中,氨基官能的連接基 包括氨丙基或氨乙基氨基異丁基官能團(tuán)。當(dāng)有機(jī)基硅氧烷包括氨基官能團(tuán)時(shí),醛糖酸內(nèi)酯是尤其合適的糖, 和在非常特定的實(shí)施方案中,糖-硅氧烷共聚物包括氨基官能的有機(jī)基 硅氧烷和內(nèi)酯的反應(yīng)產(chǎn)物。因此,在甚至更特定的實(shí)施方案中,糖-硅氧烷共聚物包括氨基官能的有機(jī)基硅氧烷和醛糖酸內(nèi)酯例如GL或 LBL的反應(yīng)產(chǎn)物。共價(jià)鍵合到離子單體或低聚物上的位點(diǎn)包括連接基Z或在Q部分上的反應(yīng)性基團(tuán)。此處適合于與糖-硅氧烷反應(yīng)形成本發(fā)明的離子糖-硅氧烷的反應(yīng) 性陰離子或陽離子分子同時(shí)含有離子組分和與糖-硅氧烷形成化學(xué)鍵 的反應(yīng)性位點(diǎn)。在一個(gè)特定的實(shí)施方案中,反應(yīng)性組分選自P-卣代烷基、3-氯-2-羥丙基、2,3-環(huán)氧基丙基、酸酐、丙烯酸酯和甲基丙烯酸 酯。在進(jìn)一步特定的實(shí)施方案中,離子組分選自垸基離化銨、硫酸鹽、 磺酸鹽、磷酸鹽、羧酸及其鹽。一個(gè)實(shí)施方案涉及陽離子糖-硅氧烷,其中通過含取代基的季銨化 合物提供陽離子特征。該取代基包括環(huán)氧化物、卣代醇、酸酐或丙烯 酸酯官能團(tuán)中的至少一種。在另一實(shí)施方案中,通過含取代基的叔銨 化合物提供陽離子特征,其中該取代基包括環(huán)氧化物、卣代醇、酸酐 或丙烯酸酯官能團(tuán)和其中叔銨化合物隨后通過烷基化轉(zhuǎn)化成季銨化合 物。在特定的實(shí)施方案中,季銨化合物具有下述結(jié)構(gòu)式-CH (R3) (CH) (OH) YN+ (R4) (R5) (R6) X—其中Y是二價(jià)烴基;R3是單價(jià)烴基或氫;R4、 W和116獨(dú)立地為單 價(jià)烴基;和r是抗衡離子。應(yīng)當(dāng)理解,在解釋此處提供的通式的范圍時(shí),所指的"R"可顯示 出通過所給出的全部定義允許的一些變化,除非另有說明。進(jìn)一步的實(shí)施方案涉及陰離子糖-硅氧烷,其中通過含取代基的羧 酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽或磺酸鹽化合物提供陰離子特征。該取代基包 括環(huán)氧化物、卣代醇、酸酐或丙烯酸酯官能團(tuán)中的至少一種。在另一 實(shí)施方案中,環(huán)狀酸酐化合物提供羧酸鹽特征,其中開環(huán)得到羧酸基 和鍵合到糖-硅氧烷共聚物的連接基上的酰胺鍵。也可通過使含反應(yīng)性組分的分子反應(yīng),形成離子糖-硅氧烷,其中 該反應(yīng)性組分與連接基官能團(tuán)反應(yīng),以賦予糖-硅氧烷陽離子或陰離子 官能團(tuán)。賦予陽離子特征的這種分子的非限定性實(shí)例包括3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨(氯乙醇);2, 3-環(huán)氧基丙基三甲基氯化銨(縮水甘 油基三甲基氯化銨);[2-(丙烯酰氧基)乙基]三曱基氯化銨;氯代苯乙 烯;和3-氯-2-羥丙基烷基二甲基氯化銨,其中烷基選自十二烷基、椰油烷基或硬脂基。在這些反應(yīng)的產(chǎn)物中,在季銨基內(nèi)的甲基被長鏈 烷基取代。與連接基官能團(tuán)z反應(yīng)以賦予陰離子特征的分子的非限定性實(shí)例 包括3-磺丙基丙烯酸鉀鹽、氯代乙酸、丙烯酸2-羧乙酯、聚(2-羧 乙基)丙烯酸酯、馬來酸酐、取代馬來酸酐,例如聚(乙烯-共-丙烯酸 丁酯-共-馬來酸酐)、聚(甲基乙烯基醚-交替-馬來酸酐)、二氯馬來酸 酐、二曱基馬來酸酐、二苯基馬來酸酐、戊二酸酐、取代的戊二酸酐 例如六氟戊二酸酐、鄰苯二甲酸酐和衍生物例如4-磺基-l,8-萘二曱 酸酐鉀鹽、4-氨基-1,8-萘二甲酸酐、二曱基鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐 及其衍生物例如(2-十二烯-l-基)琥珀酸酐、苯基琥珀酸酐、2-磺基苯 曱酸環(huán)狀酸酐、衣康酸酐、礴酸、四磷酸和磷酸酐。在一些情況下,可希望采用前體路線合成陽離子官能的糖-硅氧 烷。 一些分子可例如與連接基上的仲胺反應(yīng),得到叔胺官能團(tuán)。然后 通過使與合適的烷基化劑反應(yīng),叔胺官能團(tuán)可轉(zhuǎn)化成季銨基團(tuán)。具有 可與連接基反應(yīng)得到陽離子基團(tuán)前體的官能團(tuán)的化合物的實(shí)例包括但 不限于2-(二乙基氨基)乙基丙烯酸酯、2-甲基氨乙基氯化物、2-二乙 基氨乙基氯化物和N-(2, 3-環(huán)氧基丙基)二乙基胺。合適的糖-硅氧烷 包括其中連接基含諸如仲胺或羥基之類官能團(tuán)的那些。烷基化劑的非 限定性實(shí)例包括甲基氯、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯和芐基氯。在特定的實(shí)施方案中,2- (二乙基氨基)乙基丙烯酸酯與糖-硅氧烷 反應(yīng),所述糖-硅氧烷包括含仲胺的連接基官能團(tuán),以便形成叔胺陽離 子前體。在更特定的實(shí)施方案中,叔胺與烷基化劑反應(yīng),形成季銨陽 離子。在非常特定的實(shí)施方案中,烷基化劑包括芐基氯。兩步工序可 具有其中希望就地形成陽離子基團(tuán)的效果。對于本發(fā)明的陽離子化合物來說,通??山邮艿目购怆x子包括鹵 素離子,例如氯和溴,以及其它,例如乙酸根和硫酸甲酯基團(tuán)。對于 陰離子化合物來說,通??山邮艿目购怆x子包括鈉、鉀、鋰、銨和有 機(jī)胺,例如三乙醇胺或二乙胺。抗衡離子優(yōu)選固有地不具有反應(yīng)性; 也就是說,對分子中作為整體的相應(yīng)的糖-硅氧烷部分或者類似它的其它物質(zhì)不具有反應(yīng)性。本發(fā)明的離子糖-硅氧烷共聚物典型地以在環(huán)境條件下為膠料、蠟 狀固體或固體的形式存在。然而,應(yīng)當(dāng)注意,具有確實(shí)以液體形式存 在的一小組共聚物,和也可通過控制條件例如溫度來生產(chǎn)液體可分散 的形式。然而,為了大多數(shù)離子糖-硅氧烷共聚物獲得允許容易形成分 散體例如溶液或乳液的粘度范圍,它們必須首先通過在合適的溶劑或 溶劑共混物內(nèi)溶解來增溶??蓪㈦x子糖-硅氧烷共聚物配制成基本上純的形式,或者溶液或乳 液形式的分散體。取決于所使用的形式,離子糖-硅氧烷共聚物可配制 成水包油、油包水、硅氧烷包水和水包硅氧烷體系。在一些含水基配 制劑的情況下,離子糖-硅氧烷可直接以固體形式加入到配制劑中。在 一個(gè)實(shí)施方案中,分散體為溶液形式。溶劑可基本上含水或者基本上 非水,這取決于所選擇的具體離子糖-硅氧烷的性質(zhì)。在特定的實(shí)施方 案中,基本上非水溶劑包括揮發(fā)性或非揮發(fā)性溶劑,和在非常特定的 實(shí)施方案中,基本上非水溶劑包括揮發(fā)性烴或硅氧烷或其混合物。在 更特定的實(shí)施方案中,基本上非水溶劑包括硅氧烷??墒褂迷鋈艿墓簿畚镄纬蓽?zhǔn)備遞送到目標(biāo)組合物內(nèi)的溶液或乳 液。基于糖-硅氧烷共聚物的離子性能,和對于所打算應(yīng)用來說溶劑的 合適性,來選擇具體的溶劑共混物。在一個(gè)特定的實(shí)施方案中,溶劑 共混物包括烷屬烴和醇的混合物。在非常特定的實(shí)施方案中,醇包括 異丙醇。此處所使用的術(shù)語"分散體"是指兩相體系,其中第一相包括在 第二本體相中分配的微細(xì)顆粒,和第一相構(gòu)成"內(nèi)相"或分散相,而 第二相構(gòu)成"外相"或連續(xù)相。此處所使用的術(shù)語"溶液"擬廣義地包括機(jī)械分散體、膠態(tài)分散 體和真溶液,且不應(yīng)當(dāng)解釋為限制于后者。溶液是含均勻分散的混合 物的分散體,其中第一相構(gòu)成溶質(zhì)和第二相構(gòu)成溶劑。此處所使用的術(shù)語"乳液"是指含兩種互不混溶液體的混合物的 分散體,其中液體構(gòu)成在乳化劑的輔助下,在第二連續(xù)相內(nèi)懸浮的第一分散的內(nèi)相。此處所使用的術(shù)語"揮發(fā)性"是指溶劑在環(huán)境條件下顯示出顯著 的蒸氣壓。合適的揮發(fā)性硅氧烷的實(shí)例包括諸如苯基五甲基二硅氧烷、 苯基乙基五甲基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、甲氧基丙基七甲基環(huán)四 硅氧烷、氯丙基五甲基二硅氧烷、羥丙基五甲基二硅氧烷、八甲基環(huán) 四硅氧烷、十甲基環(huán)戊硅氧烷及其混合物之類的硅氧烷。尤其合適的 硅氧烷是環(huán)甲基硅氧烷。在非常特定的實(shí)施方案中,揮發(fā)性硅氧烷包括環(huán)狀娃氧坑o離子糖-硅氧烷共聚物可以分散體形式遞送到組合物內(nèi)。稀釋或分 散該共聚物使得它們更加容易加工,且合適地可用的溶劑包括聚二甲 基硅氧烷、烴和醇。尤其合適的溶劑是環(huán)狀硅氧烷和烴-醇混合物和水。由于離子糖-硅氧烷共聚物與烴、硅氧烷和醇以及與水具有相容 性,因此它們可摻入到水和非水基組合物和產(chǎn)品內(nèi)。糖-硅氧烷共聚物的各種合成路線是本領(lǐng)域公知的且可使用。本領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員會理解,可由各種合成手段形成合適的糖-硅氧烷, 且糖可通過各種連接鍵(其中包括酯、醚、酰胺、氨基甲酸酯、脲、環(huán) 氧化物和類似物)共價(jià)連接到硅氧烷上。離子糖-硅氧烷可以乳液形式分散。在一個(gè)實(shí)施方案中,乳液是水 包油乳液,它包括含離子糖-硅氧烷的內(nèi)相和含水的連續(xù)相。離子糖-硅氧烷乳液包括至少 一種表面活性劑,所述表面活性劑因其兩性特征 導(dǎo)致維持內(nèi)相的分散??赏ㄟ^用靜電排斥作用增加空間穩(wěn)定性,陰離 子或陽離子官能團(tuán)可提供額外的乳液穩(wěn)定性。其它實(shí)施方案提供制備乳液的方法。可通過l)乳化預(yù)形成的糖-硅氧烷流體和聚合物或2)在每一單獨(dú)的乳液顆粒內(nèi),例如借助乳液或 懸浮聚合,使糖-硅氧烷單體聚合成較高分子量的流體和聚合物,制備 離子糖-硅氧烷乳液。在一個(gè)實(shí)施方案中,將表面活性劑-水的共混物 首先加入到增溶的糖-硅氧烷共聚物中,以便建立分散體并固定水相。 通過乳液所需的性能曲線和/或其打算的應(yīng)用,視需要添加任選的額外 部分的水。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員要理解,就與之形成所需乳液的容易性而 言需要連續(xù)統(tǒng)一體。離子糖-硅氧烷乳液與其它乳液一樣具有類似的局 限性。也就是說,它們在熱動力學(xué)上是不穩(wěn)定的,要求表面活性劑來 維持該分散體,并需要輸入能量引發(fā)乳化。借助混合的簡單攪拌可能 足夠,或者可能要求較高的剪切設(shè)備,其中包括使用高剪切裝置。在 其它情況下,需要聚合物乳化或者反轉(zhuǎn)方法。形成乳液所必需的攪拌程度可能要求使用混合裝置。混合裝置典 型地提供所要求的能量輸入。覆蓋剪切范圍的這些混合裝置的非限定性實(shí)例包括l)具有葉輪,例如螺旋槳、斜葉片葉輪、直葉片葉輪、 Rushton葉輪或Cowles葉片的容器;2)捏合類型的混合器,例如 Baker-Perkins; 3)利用通過孔隙的正位移產(chǎn)生剪切的高剪切裝置,例 如均化器、超聲儀(Sonolater)或微流化器;4)使用轉(zhuǎn)子和定子結(jié)構(gòu) 的高剪切裝置,例如膠體磨、Homomic Line Mill、 IKA或Bematek; 5)具有單或雙螺桿的連續(xù)配混器;6)具有內(nèi)部葉輪或轉(zhuǎn)子/定子裝置的 換罐捏合機(jī),例如Turello混合器;和7)離心混合器,例如Hauschild Speedmixer?;旌涎b置的結(jié)合也可提供益處,例如可將具有葉輪的容 器連接到高剪切裝置上?;旌涎b置的選擇基于待乳化的內(nèi)相的類型。例如,可使用高剪切 裝置來乳化低粘度的內(nèi)相,所述高剪切裝置利用通過孔隙的正位移。 然而,在高粘度的內(nèi)相情況下,轉(zhuǎn)子/定子裝置、雙螺桿配混器或換罐 捏合機(jī)常常是較好的選擇。另外,含有親水基團(tuán)的內(nèi)相常常比較容易 乳化,因此用構(gòu)造有葉輪的簡單容器可能是足夠的。離子糖-硅氧烷共聚物的粘度取決于諸如硅氧烷部分的分子量、糖 單元的數(shù)量、相對于每一硅氧烷糖單元的摩爾百分?jǐn)?shù)、和外部條件例 如溫度和壓力之類的因素。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將意識到,可通過改變 糖-硅氧烷共聚物與溶劑或溶劑混合物的共混物內(nèi)的比例來獲得可變 的內(nèi)相粘度。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定在制備乳液中各成分添加的最理想的順序。例如, 對于稠相乳化的理想添加順序可以是(a)在溶劑或溶劑共混物內(nèi)增溶糖-硅氧烷共聚物到所需粘度;(b)在表面活性劑內(nèi)共混;(c)在剪切的 情況下,遞增地添加水,直到形成稠相乳液;(d)在剪切下,用水稀釋 到所需濃度。在高剪切下,對于"預(yù)混物"的理想添加順序可以是(a)添加所有水到構(gòu)造有葉輪的混合容器中;(b)共混至少 一種表面活 性劑與水;(c)緩慢地添加糖-硅氧烷共聚物相到水中,制備粗乳液;(d)通過高剪切裝置傳輸粗乳液直到獲得所需粒度。非離子表面活性劑適合于制備乳液且包括烷基乙氧化物、醇乙氧 化物、烷基苯酚乙氧化物、及其混合物。陽離子、兩性和/或陰離子表 面活性劑也是合適的,和除了非離子表面活性劑以外,還典型地添加 它們。在特定的實(shí)施方案中,乳液包括至少一種非離子表面活性劑, 和在另一特定的實(shí)施方案中,乳液包括至少一種陽離子表面活性劑和 至少 一種非離子表面活性劑。本發(fā)明還提供含離子改性的糖-硅氧烷的組合物的制備方法。在一 個(gè)實(shí)施方案中,所述方法包括使含取代基的季銨化合物與以上用通式 表述的糖-硅氧烷共聚物反應(yīng),其中所述取代基包括環(huán)氧化物、卣代醇、 酸酐或丙烯酸酯官能團(tuán)中的至少一種。在另一特定的實(shí)施方案中,所 述方法包括使含取代基的羧酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽或磺酸鹽化合物與 以上用通式表述的糖-硅氧烷共聚物反應(yīng),其中所述取代基包括環(huán)氧化 物、鹵代醇、酸酐或丙烯酸酯官能團(tuán)中的至少一種。在取代基的官能 團(tuán)和糖-硅氧烷共聚物中的Z或Q官能團(tuán)之間發(fā)生反應(yīng)。在進(jìn)一步特定 的實(shí)施方案中,所述方法包括使含羧酸鹽特征的環(huán)狀酸肝化合物與以 上用通式表述的糖-硅氧烷共聚物中的連接基反應(yīng),其中開環(huán)得到羧酸 基和酰胺鍵。應(yīng)當(dāng)理解,在本發(fā)明公開內(nèi)容的上下文中,所公開的任何范圍應(yīng) 當(dāng)解釋為具體地公開了不僅范圍的終點(diǎn),而且單獨(dú)地落在終點(diǎn)之間的 數(shù)值。例如,范圍C1-C5碳公開了除了 C1和C5碳以外,還公開了 C2、 C3和C4碳。同樣1-10的范圍特別地公開了 3.1、 5、 9.9等等。的范圍實(shí)施例l:制備陽離子糖-硅氧烷在2-丙醇內(nèi),將Dow Corning⑧2-8175 (Dow Corning Corp., Midland, Mi)與葡糖酸內(nèi)酯(Sigma-Aldrich, St. Louis Mo.)的具有糖 與胺官能團(tuán)為1: 1的反應(yīng)產(chǎn)物稀釋為50%的共聚物。將194g這一溶 液裝載到配有冷凝器和溫度控制以及磁攪拌器的氮?dú)獯祾叩娜i 500ml圓底燒瓶內(nèi)。在攪拌下添加5. 91g(2,3-環(huán)氧基丙基)-三甲基氯 化銨(Fluka,Buchs,瑞士)。在50'C下保持反應(yīng)4小時(shí)。所得產(chǎn)物為稻 草色且不透明。在使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(Biichi Labortechnik AG,F(xiàn)lawil, 瑞典)除去溶劑之后,可回收蠟狀固體材料。實(shí)施例2:使用非離子表面活性劑,制備陽離子糖-硅氧烷乳液 將50g根據(jù)實(shí)施例1制備的溶液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上,并除去溶劑, 直到保留80%固體的溶液。將22g這一溶液、0. 9g Tergitol 15-S-3 和2.6gTergUo1 15-S-40非離子表面活性劑置于一次性杯子內(nèi),并 在離心混合器(Hauschild Speedmixer, Land醒SC)上混合。添力口 lg 增量的水并混合直到形成凝膠。添加4-10g增量的水,并混合,以稀 釋所得乳液。根據(jù)這一實(shí)施例制備的最終的乳液含有24%的共聚物。 使用Nicomp 370 (Particle Sizing Systems, Santa Barbara , CA)觀'j 量粒度。體積權(quán)重的中值粒度為135納米。實(shí)施例3:使用陽離子表面活性劑,制備陽離子糖-硅氧烷乳液 將50g實(shí)施例1制備的溶液置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上,除去溶劑,直到 保留80%固體的溶液。將40g這一溶液、2. 5g 2-丙醇和11. 72g Arquad 16-29陽離子表面活性劑(Akzo Nobel, Amersfoort,荷蘭)置于一次性 杯子內(nèi),并在離心混合器(Hauschild Speedmixer, Landrum SC)上混 合。添加2g增量的水并混合直到形成凝膠。添加4-5g增量的水,并 混合,以稀釋所得乳液。最終的乳液含有40%的共聚物。使用Nicomp 370 (Particle Sizing Systems, Santa Barbara ,CA)測量粒度。體積 權(quán)重的中值粒度為183納米。實(shí)施例4:制備陰離子糖-硅氧烷在2-丙醇內(nèi),將Dow Corning⑧2-8175 (Dow Corning Corp., Midland,Mi)與葡糖酸內(nèi)酯(Sigma-Aldrich, St. Louis Mo.)的具有糖 與胺官能團(tuán)為1: 1的反應(yīng)產(chǎn)物稀釋為50%的共聚物。將49g這一溶液 裝載到配有冷凝器和磁攪拌器的氮?dú)獯祾叩膯晤i100ml圓底燒瓶內(nèi)。 在攪拌下添加lg琥珀酸酐(Sigma-Aldrich, St. Louis Mo.)。在回流 下維持反應(yīng)3小時(shí)。所得產(chǎn)物為稻草色且輕微發(fā)霧。在使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā) 4義(Btichi Labortechnik AG,F(xiàn)lawil,瑞士)除去溶劑之后,回收蠟狀 固體材料。使用Nicolet Nexus 670 FTIR,獲得FT-IR光譜。在1731cm-1處觀察到羰基峰。
實(shí)施例5:制備陰離子糖-硅氧烷在2-丙醇內(nèi),將Dow Corning⑧2-8175 (Dow Corning Corp., Midland,Mi)與葡糖酸內(nèi)酯(Sigma-Aldrich, St. Louis Mo.)的具有糖 與胺官能團(tuán)為l: 1的反應(yīng)產(chǎn)物稀釋為50%的共聚物。將50g這一溶液裝 載到配有冷凝器和磁攪拌器的氮?dú)獯祾叩膯晤i100ml圓底燒瓶內(nèi)。在攪 拌下添加lg琥珀酸酐(Sigma-Aldrich, St. Louis Mo.)。在回流下維 持反應(yīng)3小時(shí)。所得產(chǎn)物為稻草色且輕微發(fā)霧。在使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 (Biichi Labortechnik AG,F(xiàn)lawil,瑞士)除去'溶劑之后,回收蠟狀固 體材料。使用Nicolet Nexus 670 FTIR,獲得FT-IR光譜。在1715cm—1 處觀察到羰基峰。
權(quán)利要求
1.一種離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中與離子單體或低聚物反應(yīng)形成離子改性共聚物的糖-硅氧烷共聚物包括通過連接基連接的糖組分和有機(jī)基硅氧烷組分且具有下式R2aR1(3-a)SiO-[(SiR2R1O)m-(SiR12O)n]y-SiR1(3-a)R2a其中每一R1可以相同或不同,并包括氫、C1-C12烷基、有機(jī)基團(tuán)或R3-Q,Q包括環(huán)氧基、環(huán)環(huán)氧基、伯或仲氨基、乙二胺、羧基、鹵素、乙烯基、烯丙基、酸酐或巰基官能團(tuán),m和n是整數(shù)0-10,000,和可以相同或不同,每一a獨(dú)立地為0、1、2或3,y是使得該共聚物的分子量小于1百萬的整數(shù),R2具有通式Z-(G1)b-(G2)c,和每一共聚物存在至少一個(gè)R2,其中G1是含5-12個(gè)碳的糖組分,b+c為1-10,b或c可以是0,G2是另外用有機(jī)基團(tuán)或有機(jī)基硅基團(tuán)取代的含5-12個(gè)碳的糖組分,Z是連接基且獨(dú)立地選自-R3-NHC(O)-R4-、-R3-NHC(O)O-R4-、-R3-NHC(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-和-R3-N(R1)-R4-,和R3和R4為含(R5)r(R6)s(R7)t的二價(jià)間隔基,其中r、s和t中的至少一個(gè)必須是1,和R5和R7是C1-C12烷基或((C1-C12)O)p,其中p是任何整數(shù)1-50,和每一(C1-C12)O可以相同或不同,R6是-N(R8)-,其中R8是H或C1-C12烷基或是Z-X,其中Z如前面定義或是R3,X是羧酸、磷酸根、硫酸根、磺酸根或季銨基團(tuán),R3和R4中的至少一個(gè)必須存在于連接基內(nèi)且可以相同或不同,和其中糖-硅氧烷共聚物是官能化有機(jī)基硅氧烷聚合物和至少一種羥基官能的糖的反應(yīng)產(chǎn)物,以便有機(jī)基硅氧烷組分借助連接基Z共價(jià)連接到糖組分上。
2. 權(quán)利要求1的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中羥基官能的糖 包括醛糖酸或低聚醛糖酸。
3. 權(quán)利要求2的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中醛糖酸或低聚 醛糖酸包括內(nèi)酯。
4. 權(quán)利要求2的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中醛糖酸包括葡
5. 權(quán)利要求2的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中低聚醛糖酸包 括乳糖酸。
6. 權(quán)利要求3的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中和內(nèi)酯包括醛 糖酸內(nèi)酯。
7. 權(quán)利要求6的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中醛糖酸內(nèi)酯包 括葡糖酸內(nèi)酯(GL)或乳糖酸內(nèi)酯(LBL)。
8. 權(quán)利要求1的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中有機(jī)基硅氧烷 聚合物包括聚二曱基硅氧烷。
9. 權(quán)利要求1的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中連接基Z包括 酰胺、氨基、氨基甲酸酯、脲、酯、醚、硫醚或縮醛官能的連接基。
10. 權(quán)利要求1的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中連接基包括氨基官能的連接基。
11. 權(quán)利要求9的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中氨基官能的 連接基包括氨丙基或氨乙基氨基異丁基官能團(tuán)。
12. 權(quán)利要求1的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中糖-硅氧烷共 聚物包括氨基官能的有機(jī)基硅氧烷和醛糖酸內(nèi)酯的反應(yīng)產(chǎn)物。
13. 權(quán)利要求12的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中醛糖酸內(nèi)酯 包4舌GL或LBL。
14. 權(quán)利要求1的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中離子單體或 低聚物共價(jià)鍵合到連接基Z或Q上。
15. 權(quán)利要求1的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中離子單體或 低聚物包括離子組分和與糖-硅氧烷共聚物形成化學(xué)鍵的反應(yīng)性組分。
16. 權(quán)利要求15的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中反應(yīng)性組分 選自P-卣代烷基、3-氯-2-羥丙基、2,3-環(huán)氧基丙基、酸酐、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。
17. 權(quán)利要求15的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中離子組分選 自烷基卣化銨、硫酸鹽、磺酸鹽、磷酸鹽、羧酸及其鹽。
18. 權(quán)利要求1的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中離子改性的 糖-硅氧烷共聚物包括具有陽離子特征的陽離子糖-硅氧烷。
19. 權(quán)利要求18的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中通過含取代 基的季銨化合物提供陽離子特征。
20. 權(quán)利要求19的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中取代基包括 環(huán)氧化物、卣代醇、酸酐或丙烯酸酯官能團(tuán)中的至少一種。
21. 權(quán)利要求19的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中通過含取代 基的叔銨化合物提供陽離子特征,其中該取代基選自環(huán)氧化物、面代醇、 酸酐和丙烯酸酯官能團(tuán),和其中叔銨化合物隨后通過烷基化轉(zhuǎn)化成季銨 化合物。
22. 權(quán)利要求19的離子改性的糖-硅氧垸共聚物,其中季銨化合物 具有下述結(jié)構(gòu)式-CH (R3) (CH) (OH) YN+ (R4) (R5) (R6) X一其中Y是二價(jià)烴基;R3是單價(jià)烴基或氫;R4、 W和^獨(dú)立地為單價(jià) 經(jīng)基;和r是抗衡離子。
23. 權(quán)利要求15的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中離子組分選 自烷基卣化銨、硫酸鹽、磺酸鹽、磷酸鹽、羧酸及其鹽。
24. 權(quán)利要求1的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中離子改性的 糖-硅氧烷共聚物包括具有陰離子特征的陰離子糖-硅氧烷。
25. 權(quán)利要求24的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中通過含取代 基的羧酸鹽、礴酸鹽、硫酸鹽或磺酸鹽化合物提供陰離子特征。
26. 權(quán)利要求25的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中取代基包括 環(huán)氧化物、卣代醇、酸酐或丙烯酸酯官能團(tuán)中的至少一種。
27. 權(quán)利要求24的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中通過含環(huán)狀酸酐的羧酸鹽提供陰離子特征,其開環(huán)得到羧酸基和鍵合到糖-硅氧烷 共聚物的連接基上的酰胺鍵。
28. 權(quán)利要求1的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,它包括含反應(yīng)性 組分的分子的反應(yīng)產(chǎn)物,其中該反應(yīng)性組分與糖-硅氧烷共聚物中的連 接基Z反應(yīng),以賦予離子官能團(tuán)和陽離子或陰離子特征。
29. 權(quán)利要求28的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中反應(yīng)賦予陽 離子特征的分子包括3-氯-2-幾丙基三甲基氯化銨(氯乙醇);2, 3-環(huán)氧 基丙基三曱基氯化銨(縮水甘油基三曱基氯化銨);[2-(丙烯酰氧基)乙 基]三甲基氯化銨;氯代苯乙烯;和3-氯-2-羥丙基烷基二曱基氯化銨, 其中烷基選自十二烷基、椰油烷基或硬脂基,其中該反應(yīng)產(chǎn)物包括含曱 基被長鏈烷基取代的季銨基。
30. 權(quán)利要求28的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中反應(yīng)賦予陰 離子特征的分子包括3-磺丙基丙烯酸鉀鹽、氯代乙酸、丙烯酸2_羧乙 酯、聚(2-羧乙基)丙烯酸酯、馬來酸酐、取代的馬來酸酐、聚(乙烯-共 -丙烯酸丁酯-共-馬來酸酐)、聚(曱基乙烯基醚-交替-馬來酸酐)、二氯 馬來酸酐、二曱基馬來酸酐、二苯基馬來酸酐、戊二酸酐、取代的戊二 酸酐、六氟戊二酸酐、鄰苯二甲酸酐和衍生物、4-磺基-l,8-萘二甲酸 酐鐘鹽、4-氨基-l,8-萘二曱酸酐、二曱基鄰苯二曱酸酐、琥珀酸酐及 其衍生物、(2-十二烯-l-基)琥珀酸酐、苯基琥珀酸酐、2-磺基苯甲酸 環(huán)狀酸酐、衣康酸酐、磷酸、四砩酸和磷酸酐。
31. 權(quán)利要求19的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中陽離子前體 分子與在連接基Z上的胺或羥基反應(yīng),得到叔胺官能團(tuán),其中通過與合 適的烷基化劑反應(yīng),所述叔胺官能團(tuán)被轉(zhuǎn)化成季銨基。
32. 權(quán)利要求31的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中陽離子前體 分子包括丙烯酸2-(二乙基氨基)乙酯、2-二甲基氨乙基氯化物、2-二乙 基氨乙基氯化物或N-(2, 3-環(huán)氧基丙基)二乙胺。
33. 權(quán)利要求31的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中合適的烷基 化劑包括曱基氯、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯或芐基氯。
34. 權(quán)利要求32的離子改性的糖-硅氧烷共聚物,其中陽離子前體分子包括丙烯酸2-(二乙基氨基)乙酯,和連接基Z包括仲胺,和烷基化 劑包括節(jié)基氯。
35. —種分散體,它包括權(quán)利要求1的離子糖-硅氧烷共聚物,其 中通過在溶劑或溶劑共混物內(nèi)溶解,來首先增溶該離子糖-硅氧烷共聚 物,然后形成為分散體。它包括溶液或乳液。 它包括溶液,其中溶劑基本上含水或
36. 權(quán)利要求35的分散體,
37. 權(quán)利要求36的分散體者是基本上非水溶劑。
38. 權(quán)利要求37的分散體性或非揮發(fā)性的。
39. 權(quán)利要求38的分散體 硅氧烷或其混合物。
40. 權(quán)利要求39的分散體,
41. 權(quán)利要求35的分散體 醇、環(huán)狀硅氧烷、烴-醇混合物、
42. 權(quán)利要求35的分散體 合物其中溶劑是基本上非水溶劑且是揮發(fā)其中基本上非水溶劑包括揮發(fā)性烴或其中基本上非水溶劑包括硅氧烷。 其中溶劑包括聚二甲基硅氧烷、烴、 水、或其結(jié)合。其中溶劑共混物包括烷屬烴和醇的混
43.
44.
45.權(quán)利要求42的分散體, 權(quán)利要求36的分散體, 權(quán)利要求44的分散體:其中醇包括異丙醇。 它包括乳液。其中乳液包括水包油乳液,所述水包 油乳液包括含離子糖-硅氧烷的內(nèi)相和含水的連續(xù)相,其中通過至少一 種兩性表面活性劑來維持內(nèi)相的分散。
46. —種制備權(quán)利要求1的離子糖-硅氧烷共聚物乳液的方法,該 方法包括1)乳化預(yù)形成的糖-硅氧烷流體或聚合物,或者2)在每一單獨(dú) 的乳液顆粒內(nèi),使糖-硅氧烷單體聚合成較高分子量的流體和聚合物。
47. 權(quán)利要求46的方法,其中乳化包括簡單攪拌、施加高剪切、 聚合物乳化、反轉(zhuǎn)、或它們的某些結(jié)合。
48. —種制備權(quán)利要求1的離子糖-硅氧烷共聚物的稠相乳液的方 法,該方法包括(a)在溶劑或溶劑共混物內(nèi)增溶糖-硅氧烷共聚物到所需粘度;(b)在表面活性劑內(nèi)共混;(c)在剪切的情況下,增量地添加水, 直到形成稠相乳液;(d)在剪切下,用水稀釋到所需濃度。
49. 一種制備權(quán)利要求1的離子糖-硅氧烷共聚物的乳液的方法, 該方法包括(a)添加水到構(gòu)造有葉輪的混合容器中;(b)共混至少一種 表面活性劑與水;(c)添加糖-硅氧烷共聚物相到水中,制備粗乳液;(d) 通過高剪切裝置傳輸粗乳液直到獲得所需粒度。
50. 權(quán)利要求44的分散體,其中乳液包括至少一種非離子表面活 性劑。
51. 權(quán)利要求44的分散體,其中乳液包括至少一種陽離子表面活 性劑和至少一種非離子表面活性劑。
52. —種制備含權(quán)利要求1的離子糖-硅氧烷共聚物的組合物的方 法,該方法包括使含取代基的季銨化合物與糖-硅氧烷共聚物反應(yīng), 其中該取代基包括環(huán)氧化物、卣代醇、酸酐或丙烯酸酯官能團(tuán)中的至少 一種。
53. —種制備含權(quán)利要求1的離子糖-硅氧烷共聚物的組合物的方 法,該方法包括使含取代基的羧酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽或磺酸鹽化合 物與糖-硅氧烷共聚物反應(yīng),其中所述取代基包括環(huán)氧化物、卣代醇、 酸酐或丙烯酸酯官能團(tuán)中的至少一種。
54. —種制備含權(quán)利要求1的離子糖-硅氧烷共聚物的組合物的方 法,該方法包括使含羧酸鹽特征的環(huán)狀酸酐化合物與連接基Z反應(yīng), 其中開環(huán)得到羧酸基和酰胺鍵。
全文摘要
提供離子改性的糖-硅氧烷共聚物,它包括離子單體或低聚物與糖-硅氧烷共聚物之間的反應(yīng)產(chǎn)物,其中該糖-硅氧烷共聚物具有特定的通式。還提供含該離子糖-硅氧烷共聚物的分散體(包括乳液在內(nèi))和制備這些組合物的方法、分散體與乳液。
文檔編號C08G77/42GK101218283SQ200680025112
公開日2008年7月9日 申請日期2006年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月23日
發(fā)明者E·J·喬夫里, J·C·麥克奧里弗 申請人:陶氏康寧公司;金克克國際有限公司