專利名稱：含有糖硅氧烷共聚物乳化劑的乳液及它們的制備方法和用途的制作方法
含有糖硅氧烷共聚物乳化劑的乳液及它們的制備方法和用途相關專利申請的交叉引用和關于聯邦政府基金資助研究的聲明無。
背景技術：
糖娃氧燒(Saccharide siloxane)是本領域已知的。據發(fā)現，包含輕基官能糖組分和有機硅氧烷組分的糖硅氧烷在施加至毛發(fā)、皮膚、織物、紙材、木材和其他基底時是有用的。糖組分可以在一個或多個側掛或末端位置或它們的某種組合，通過鍵(包括但不限于醚、酯和酰胺鍵)共價結合至有機硅氧烷。

發(fā)明內容
糖硅氧烷共聚物(共聚物)可用作乳化劑。含有該共聚物的乳液用于個人護理應用。
具體實施例方式糖硅氧烷共聚物(共聚物)可用作油包水型乳液例如有機硅包水乳液的乳化劑。該共聚物包含糖組分和硅氧烷組分。硅氧烷組分形成該共聚物分子的主鏈。糖組分可以在端基、側基或端基和側基二者中鍵合至硅氧烷主鏈?；蛘撸墙M分可以在側基中鍵合至硅氧烷主鏈。在環(huán)境溫度和壓力條件下，例如在25°C和760mmHg，該共聚物可以是固體或流體。該共聚物在環(huán)境條件下是固體還是流體(如液體或膠)取決于多種因素，包括共聚物的聚合度(DP)。該共聚物的DP可以為2至15，000，或者50至5，000，或者100至1，000，或者50至I, 000，以及或者100至400。或者，該共聚物在環(huán)境條件下可以是流體。該共聚物的粘度取決于多種因素，包括該共聚物的聚合度(DP)。該共聚物的DP可以為2至500，或者5至500，或者25至500，或者50至400，或者100至400，以及或者50至350。共聚物該共聚物可以具有單元式(I):
(R1^a)R2aSiOl72) b (R1i2^R2cSiO272) d (R2SiO372) e (R13SiOl72) f (R12SiO272) g (R1SiO372)h(SiO472)io每個下標a獨立地為0、1、2或3。下標c為0、I或2。就每個分子平均而言，量(a+c)可以為至少I。下標b為O或更大。下標d為O或更大。下標e為O或更大。量(b+d+e)為I或更大。下標f為O或更大。下標g為O或更大。下標h為O或更大。下標i為O或更大。當e、h和i全部為O時，糖硅氧烷聚合物是直鏈的，并且該聚合物可以具有下式(II):R^^SiO-t (R2R1SiO) J(R12SiO)Jffl-SiR1 (3-a)R2ao在上式中，每個R1可相同或不同。每個R1包含氫、I至12個碳原子的烷基、有機基團、或式R3-Q基團。Q包含環(huán)氧樹脂、環(huán)烷基環(huán)氧樹脂、伯胺或仲胺、乙二胺、羧基、鹵素、乙稀基、稀丙基、酸野、或疏基官能團。下標j和k為O至15，000的整數，并且可以相同或不同?；蛘?，每個下標j可以為O至500，并且每個下標k可以為O至500。每個下標a獨立地為0、1、2或3。或者，每個下標a可以為O。當下標a為O時，下標j和k中的至少一者大于0，并且所有糖組分均在共聚物上的側基(非端基)中。下標m為使得該共聚物的分子量低于I百萬的整數。下標y、m和η可以具有使得該共聚物在環(huán)境條件下為流體的值。下標y，以及下標m和η中的至少一者，可以大于0，從而糖組分處于共聚物上的側基中。每個R2具有式Z-(G1)n-(G2)tj,并且 每個聚合物分子中平均存在至少一個R2。G1為包含5至12個碳原子的糖組分。量(n+o)的值為I至10，并且下標η或下標ο可為O。G2為包含5至12個碳原子的糖組分，并且G2另外被有機基或有機硅基取代。Z為連接基。每個Z獨立地選自:-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-；以及-R3-N(R1)-O每個R3和每個R4獨立地為包含式(R%(R6)s(R7)t基團的二價間隔基團，其中下標r、s和t中的至少一者為I。每個R5和每個R7獨立地為I至12個碳原子的亞烷基或式(R9O)p基團，其中R9為二價有機基團，例如I至12個碳原子的亞烷基，下標P為I至50的整數，并且每個R9O可以相同或不同?；蛘撸總€R5和每個R7獨立地為I至12個碳原子的亞烷基，并且該共聚物可以不含式R9O基團。不希望受到理論的束縛，據認為不含式R9O基團的共聚物用作乳化劑時可以提供低氣味乳液。R6為_N(R8)-，其中R8為氫、I至12個碳原子的烷基、式Z-X基團(其中Z先前已限定)或R3。每個X獨立地為二價羧酸、磷酸根、硫酸根、磺酸根或季銨基。糖硅氧烷聚合物為官能化有機基硅氧烷聚合物和至少一個羥基官能化糖的反應產物，使得有機基硅氧烷組分通過連接基Z共價連接到糖組分。或者，糖硅氧烷聚合物可以具有式(III):
權利要求
1.一種方法，所述方法包括: i)在存在溶劑的情況下制備糖硅氧烷共聚物，其中所述糖硅氧烷共聚物具有式 R2aR1 (Pa)SiCK(R2R1SiO) J(R12SiO)Jy-SiR1 (3_#\;其中 每個下標a獨立地為0、1、2或3 ; 每個下標j獨立地為具有在O至10，000的值的整數； 每個下標k獨立地為具有在O至10，000的值的整數； 下標I為使得所述共聚物的分子量為最多1，000，000的整數； 每個R1可相同或不同，并且包括氫、烷基、有機基或式R3-Q基團； Q包括環(huán)氧基、環(huán)烷基環(huán)氧基、伯胺或仲胺基、乙二胺、羧基、鹵素、乙烯基、烯丙基、酸酐或疏基官能團； 每個R2具有式Z-(G1)n-(G2)tj,并且每個聚合物分子中平均存在至少一個R2 ; G1為包含5至12個碳原子的糖組分； 量(n+o)為I至10,并且 下標η或下標ο可為O ; G2為包含5至12個碳原子的糖組分，并且G2另外被有機基或有機硅基取代； 每個Z為獨立地選自以下基團的連接基:-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-；以及-R3-N(Rj)-； 其中每個R3和每個R4獨立地為包含式(R5K(R6)s(R7)t基團的二價間隔基團， 其中下標r、s和t中的至少一者為I ; 每個R5和每個R7獨立地為I至12個碳原子的烷基或式(R9O)p基團，其中R9為I至12個碳原子的烴基，下標P為I至50的整數，并且每個R9O可以相同或不同； R6為-N(Rs)-，其中R8為氫、I至12個碳原子的烷基、式Z-X基團或R3 ;以及 每個X獨立地為羧酸、磷酸根、硫酸根、磺酸根或季銨基； 任選地，ii)移除所述溶劑的一部分:以及 iii)添加油。
2.根據權利要求1所述的方法，其中每個下標j獨立地為具有在O至500的值的整數，并且每個下標k獨立地為具有在O至500的值的整數。
3.根據權利要求1所述的方法，其中每個R5和每個R7獨立地為I至12個碳原子的烷基。
4.根據權利要求1所述的方法，其中所述油在步驟i)之前和/或步驟i)期間添加。
5.根據權利要求1所述的方法，其中所述油在步驟ii)期間和/或在步驟ii)之后添加。
6.根據權利要求1所述的方法，還包括iv)移除所述溶劑。
7.根據權利要求1所述的方法，其中步驟i)通過使各成分反應來進行，所述成分包括: (A)氨基官能聚有機硅氧烷，和 (B)糖內酯。
8.根據權利要求1所述的方法，其中成分㈧是
9.根據權利要求8所述的方法，其中成分(A)選自三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基娃氧焼/甲基(氣基乙基氣基異丁基)娃氧焼)、二甲基甲娃焼氧基封端的聚(—甲基娃氧烷/甲基(氨基丙基)硅氧烷)、三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基(氨基乙基氣基丙基)娃氧焼)以及它們的組合。
10.根據權利要求1所述的方法，其中成分(B)是
11.根據權利要求10所述的方法，其中成分(B)選自丁內酯、己內酯和δ-葡糖酸內酯。
12.根據權利要求1所述的方法，其中步驟i)通過使各成分反應來進行，所述成分包括: (A)環(huán)氧官能聚有機硅氧烷，和 (B)N-烷基葡糖胺。
13.根據權利要求12所述的方法，其中成分(A)是
14.根據權利要求12所述的方法，其中所述N-烷基葡糖胺是N-甲基葡糖胺。
15.根據權利要求12所述的方法，所述方法還包括通過包含含有烯基官能環(huán)氧基的化合物的成分與聚有機基氫硅氧烷的氫化硅烷化來制備所述環(huán)氧官能聚有機硅氧烷。
16.根據權利要求15所述的方法，其中所述含有烯基官能環(huán)氧基的化合物是烯丙基縮水甘油醚、十二烷基縮水甘油醚、十四烷基縮水甘油醚或十八烷基縮水甘油醚。
17.根據權利要求15所述的方法，其中所述成分還包含烯烴。
18.根據權利要求17所述的方法，其中所述烯烴包括十一碳烯。
19.根據權利要求1所述的方法，其中步驟i)通過包括如下的方法來進行: 1)使(a)N-烷基葡糖胺與(b)烯基官能環(huán)氧化合物反應，以及 2)使步驟I)的產物與(c)聚有機基氫硅氧烷發(fā)生氫化硅烷化反應。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述N-烷基葡糖胺是N-甲基葡糖胺。
21.根據權利要求19所述的方法，其中所述含有烯基官能環(huán)氧基的化合物是烯丙基縮水甘油醚、十二烷基縮水甘油醚、十四烷基縮水甘油醚或十八烷基縮水甘油醚。
22.根據權利要求1所述的方法，其中步驟i)的產物含有仲胺官能團，所述方法還包括使步驟i)的產物與選自內酯、鹵代不飽和化合物、環(huán)氧官能化合物或酸酐的封端劑反應的步驟。
23.根據權利要求1所述的方法，其中所述溶劑是選自甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、2-丙醇、異丁醇、正丁醇以及它們的組合的醇。
24.根據權利要求1所述的方法，其中所述油是硅油。
25.根據權利要求24所述的方法，其中所述油是聚二烷基硅氧烷。
26.根據權利要求1所述的方法，其中所述油是選自烴油、酯、植物油、礦物油或脂肪醇的有機油。
27.根據權利要求1所述的方法，其中所述共聚物和所述油以使得共聚物/油的重量比為1/1至1/50的量存在。
28.—種制備乳液的方法，所述方法包括: I)將水相添加至通過根據權利要求1至27中任一項所述的方法制備的產物，以及 II)混合。
29.根據權利要求28所述的方法，其中所述方法還包括步驟III)在步驟II)期間和/或在步驟II)之后使所述 乳液經受剪切力。
30.根據權利要求28所述的方法，其中步驟I)和步驟II)通過添加所述水相的一部分，混合，然后重復直至添加全部所述水相來逐步進行。
31.根據權利要求28所述的方法，其中步驟I)和步驟II)通過在進行混合的同時在一段時間內連續(xù)添加所述水相來進行。
32.根據權利要求28所述的方法，所述方法還包括在步驟I)期間添加第二種油。
33.根據權利要求28所述的方法，其中所述水相基于所述乳液的重量以重量計20%至95%的量存在。
34.根據權利要求28所述的方法，其中所述水相包含水和另外的成分，所述另外的成分選自鹽和甘油以及它們的組合。
35.一種組合物,所述組合物包含: a)通過權利要求28至34中任一項所述的方法制備的乳液；以及 b)另外的成分。
36.根據權利要求35所述的組合物,其中成分(b)選自:另外的有機娃、氣溶膠、抗氧化劑、清潔劑、著色劑、另外的調理劑、沉淀劑、電解質、潤膚劑和油、去角質劑、泡沫促進劑、芳香劑、濕潤劑、密封劑、滅虱藥、PH控制劑、顏料、防腐劑、殺生物劑、其他溶劑、穩(wěn)定劑、防曬劑、助懸劑、鞋劑、其他表面活性劑、增稠劑、維生素、植物性藥物、臘、流變學改性劑、防汗齊U、去頭屑劑、抗痤瘡劑、抗齲劑和傷口愈合促進劑、另外的油、親水介質、填充劑、纖維、成膜聚合物、另外的表面活性劑和/或乳化劑、染料、結構化試劑、活性成分、芳香劑、防腐劑以及它們的組合。
37.根據權利要求36所述的組合物，其中所述組合物為個人護理產品，所述個人護理產品選自防汗劑和除臭劑、護膚霜、皮膚護理洗劑、保濕劑、面部處理劑如除痤瘡劑或除皺齊U、個人清潔劑和面部清潔劑、浴油、香水、古龍香水、香粉、防曬劑、剃須前用和剃須后用洗齊U、剃須皂和剃須泡沫、洗發(fā)香波、毛發(fā)調理劑、毛發(fā)著色劑、毛發(fā)直順劑、發(fā)膠、摩絲、凝膠齊U、燙發(fā)齊 、脫毛劑和角質層包覆齊 、化妝品、彩妝、粉底、遮暇膏、胭脂、唇膏、眼線膏、睫毛膏、去油劑、彩妝去除劑、皺紋填充劑、皮膚缺陷隱藏劑、皮膚表面平滑劑、睫毛卷曲劑、指甲油、毛發(fā)化妝產品、眼影、身體化妝劑，以及粉劑、藥物霜膏、糊劑或噴霧劑包括抗痤瘡劑、牙齒衛(wèi)生劑、抗生素、愈合促進劑 、營養(yǎng)劑等等，其可以是預防性的和/或治療性的。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種糖硅氧烷共聚物，所述糖硅氧烷共聚物可用作乳化劑。用所述糖硅氧烷共聚物制備的乳液可用于個人護理產品中。
文檔編號C08G77/42GK103154092SQ201180048153
公開日2013年6月12日 申請日期2011年8月15日 優(yōu)先權日2010年8月23日
發(fā)明者辛迪·戴維拉, E·J·喬夫利, C·斯卡武佐, S·托斯, I·范雷斯 申請人:道康寧公司