在水性環境中穩定的糖矽氧烷以及這些糖矽氧烷的製備和使用方法

2023-10-06 10:58:14

專利名稱：在水性環境中穩定的糖矽氧烷以及這些糖矽氧烷的製備和使用方法
在水性環境中穩定的糖矽氧烷以及這些糖矽氧烷的製備和使用方法相關專利申請的交叉引用和關於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。據發現，包含輕基官能糖組分和有機矽氧烷組分的糖矽氧烷在施加於毛髮、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(包括但不限於醚、酯和醯胺鍵)共價結合至有機矽氧烷。然而，已知的糖矽氧烷可能具有喪失性能和/或官能團，特別是在水性環境中喪失性能和/或官能團的缺點。

發明內容
糖矽氧烷共聚物(共聚物)具有下式R2aR1 (3_a) SiO- [ (SiR2R1O) m_ (SiR12O) n] ,-SiR1 (3_a)R2a ;其中每個 R1 可以相同或不同並且每個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包括環氧基、環烷基環氧基、伯胺或仲胺基、乙二胺、羧基、滷素、乙烯基、烯丙基、酸酐或巰基官能團；下標m和η為O至10,000的整數並且可以相同或不同；每個下標a獨立地為0、1、2或3 ;下標Y為使得該共聚物具有低於I百萬的分子量的整數；

每個R2具有Z-(G1)b-(G2)e,每個共聚物分子平均具有至少一個R2，其中G1為包含5至12個碳原子的糖組分，量(b+c)具有範圍I至10的值，並且下標b或下標c可以為0，G2為包含另外被有機基團或有機矽基團取代的5至12個碳原子的糖組分，每個Z 為連接基並且獨立地選自-R3-N (R8) -C (O) -R4-, -R3-CH (OH) -CH2-N (R8) -R4-或-R3-CH (N (R4) (R8)) CH2OH ；其中每個R3和每個R4是包含式(R5),(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，並且每個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，其中下標P為具有範圍I至50值的整數，並且每個R9為二價有機基團，並且每個R9O可以相同或不同，每個R6為-N(R8)-，其中R8選自R3、式Z-X基團、不飽和烴基或-N(H)-與環氧官能團、環烷基環氧官能團、縮水甘油醚官能團、酸酐官能團或內酯的反應產物；每個X獨立地為二價的羧酸、磷酸根、硫酸根、磺酸根或季銨基，並且前提條件是
R3和R4中的至少一者必須存在於所述連接基中，並且每個R3和每個R4可以相同或不同。
具體實施例方式糖矽氧烷共聚物(共聚物)具有改善的水穩定性。該共聚物包含糖組分和矽氧烷組分。矽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矽氧烷主鏈。或者，糖組分可以在側基中鍵合至矽氧烷主鏈。不希望受理論束縛，據認為當該共聚物含有側掛糖組分時，與以前已知的糖矽氧烷相比，該共聚物在水存在的情況下具有改善的穩定性。並且，當共聚物含有側掛糖組分且不含末端糖組分時，與以前已知的糖矽氧烷相比或與根據段落
的具有末端糖組分且不具有側掛糖組分的共聚物相t匕，該共聚物在水存在的情況下展現出甚至更改善的穩定性。在環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。該共聚物在環境條件下是固體還是流體(如液體或膠)取決於多種因素，包括共聚物的聚合度(DP)。該共聚物可以具有2至15000，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的DP。該共聚物具有下式R2aR1 (3_a)SiO- [ (SiR2R1O) m_ (SiR12O) J ,-SiR1 (3_a)R2a。在該化學式中，每個 R1 可以相同或不同。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。基團Q包括環氧基、環烷基環氧基、伯胺或仲胺基、乙二胺、羧基、滷素、乙烯基、烯丙基、酸酐或巰基官能團。下標m和η為O至10，0 00的整數並且可以相同或不同。每個下標a獨立地為O、1、2或3。或者，每個下標a可以為O。當下標a為O時，則下標m和η中的至少一者大於0，並且所有的糖組分均在共聚物上的側基(非端基)中。下標y為使得該共聚物具有低於I百萬的分子量的整數。下標y，以及下標m和η中的至少一者，可以大於0，從而糖組分處於共聚物上的側基中。每個R2具有Z-(G1)b-(G2)c^每個共聚物分子平均具有至少一個R2。基團G1為包含5至12個碳原子的糖組分。下標b或下標c可以為O。然而，量(b+c)具有範圍從I至10的值。基團G2為包含另外被有機基團或有機矽基團團取代的5至12個碳原子的糖組分。取代的意指與碳原子鍵合的氫原子已被另一取代基，例如被有機基團或有機矽基團代替。每個Z為連接基。每個Z 獨立地選自-R3-N (R8) -C (O) -R4-, -R3-CH (OH) -CH2-N (R8) -R4-或-R3-CH (N (R4) (R8))CH2OH0每個R3和每個R4為包含式(R%(R6)s(R7)t基團的二價間隔基團。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。下標P為值的範圍為I至50的整數。每個R9為二價有機基團。每個R9O可以相同或不同。每個R6為-N(Rs)-，其中R8選自R3、式Z-X基團、不飽和烴基或-N(H)-與環氧官能團、環烷基環氧官能團、縮水甘油醚官能團、乙酸酐官能團或內酯的反應產物。當R8為不飽和烴基時，R8可以是烯基。烯基可以具有2至12個碳原子，並且由乙烯基、烯丙基、癸烯基和十二碳烯基示例。每個X獨立地為二價的羧酸根、磷酸根、硫酸根、磺酸根或季銨基。R3和R4中的至少一者必須存在於所述連接基中。每個R3和每個R4可以相同或不同。
出人意料地發現，與以前已知的糖矽氧烷相比，上述共聚物在水性環境中具有改善的穩定性。該有益效果使得上述共聚物特別用於個人護理組合物中。上述共聚物也可以在個人護理組合物中具有改善的穩定性和改善的性能。術語的定義和用法「個人護理」的技術領域旨在包括對身體的任何部分的任何局部處理，該處理旨在為該身體部分提供有益效果。該有益效果可以是直接的或間接的，並且可以是感官的、力學的、美容的、保護性的、預防性的或治療性的。雖然考慮人體是本發明的個人護理組合物和由其配製的產品特別理想的目標基底，但對本領域技術人員顯而易見的是，具有類似組織，尤其是角蛋白性組織如皮膚和毛髮的其他哺乳動物可以是合適的目標基底並且因而獸醫應用是在本發明的範圍內。如所提供的個人護理組合物適應於為身體的一部分提供有益效果。如本文所用，「適應於」意指以允許安全和有效地施加有益效果至身體的一部分的方式配製。如本文所用，「安全和有效」意指向正在尋求這種有益效果的消費者提供可感知的有益效果水平的量，而不損傷正在尋求這種有益效果的消費者或對其造成明顯不適。明顯不適是超過所提供的有益效果的不適，從而普通消費者將不能忍受這種不適。個人護理製劑領域的普通技術人員將理解用於選擇根據特定個人護理組合物的預期應用而合適的基本成分、可任選的添加劑和賦形劑的眾知標準。除了所述共聚物外還可以配製入個人護理組合物中的添加劑的非限制性實例包括另外的矽氧烷、氣溶膠、抗氧化劑、清潔劑、著色劑、額外的調理劑、沉積劑、電解質、潤膚劑和油、去角質劑、泡沫促進劑、香料、溼潤劑、閉塞劑、滅蝨藥、PH控制劑、顏料、防腐劑、殺生物劑、其他溶劑、穩定劑、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、蠟、流變學改性劑、去頭屑劑、抗痤瘡劑、抗齲劑和傷口癒合促進劑。在配製用於單種產品中提供多種有益效果的個人護理產品中，犧牲某些有益效果並不罕見。例如，就 毛髮而言，調理有益效果的增加通常伴隨著毛髮「本體」或體積的降低。添加該共聚物可以允許配製組合這些有益效果而不犧牲某些有益效果的功效的產品，並且的確，在一些製劑中就有益效果的組合而言其提供了協同效應。從包含本文所述的共聚物的個人護理組合物中所配製的個人護理產品可以增強通常源於彼此拮抗的效果的有益效果，例如既增強調理有益效果又增強捲曲保持有益效果。它們還在毛髮、皮膚和有色化妝品中提供增稠有益效果。此外，添加本文所述共聚物至個人護理組合物可以消除或減少對某些其他添加劑的需要。例如，由於本文所述的共聚物具有增加的成氫鍵性質，它是環狀矽氧烷如環狀二甲基娃氧燒(cyclomethicone)的有效增稠劑，並因而可減少對其他增稠添加劑的需要,這些其他增稠添加劑可能附帶地賦予不期望的產品性質如緊縮性(stringency)、殘留物形成/或調理缺陷。本文所述的共聚物可以在環境條件下是膠、蠟質固體或固體。然而應該指出，存在以液體形式出現的共聚物的子部分，液體可分散形式也可通過操縱諸如溫度之類的條件來產生。然而，對於某些共聚物要實現使得能輕易形成分散體(例如溶液或乳液)的粘度範圍，共聚物必須首先通過溶解於合適的溶劑或溶劑摻合物中來增溶。增溶的共聚物隨後用來形成準備遞送進個人護理組合物的溶液或乳液。具體的溶劑摻合物基於共聚物的離子性質以及這種溶劑對預期應用的適用性來選擇。在一個具體的實施方案中，溶劑摻合物包含石蠟和醇的混合物。在一個十分具體的實施方案中，醇包含異丙醇、2- 丁基-辛醇或它們的組合。或者，醇可以包含2- 丁基-辛醇。本文所用的術語「分散體」意指雙相體系，其中第一相包含分布遍及第二本體相的最終細分粒子，並且第一相構成「內」相或分散相，而第二項構成「外」相或連續相。本文所用的術語「溶液」在廣義上旨在包括力學分散體、膠態分散體和真溶液，並且不應該理解為局限於後者。溶液為包含均勻分散的混合物的分散體，其中第一相構成溶質並且第二相構成溶劑。本文所用的術語「乳液」意指包含兩種不混溶液體的混合物的分散體，其中在乳化劑的幫助下構成第一分散內相的液體懸浮於第二連續相中。除非另外指明，否則所有數量、比率和百分比均按重量計。如本文所用，冠詞「一個」、「一種」和「所述」各自指一個(種)或多個(種)，除非由本申請的上下文另外指明。鉬合物上述共聚物可以配製於組合物中。該組合物包含(A)上面段落
中所述的共聚物和(B)額外的成分。額外的成分取決於所選擇的具體共聚物和組合物的所需最終用途。該組合物可以是個人護理組合物。該個人護理組合物可以包含(i)上面段落至
中所述的共聚物， 和任選的(ii)適於允許個人護理組合物局部施加於身體的一部分的載體介質。個人護理組合物適應於為其所施加的身體的一部分提供有益效果。此外，個人護理組合物可任選包含(iii)交聯劑，其用於共聚物之間交聯和/或與該組合物所施加的基底交聯。個人護理組合物可以任選包含(iv)表面活性劑。適於使共聚物交聯的交聯劑是本領域已知的。在具體的實施方案中，交聯基本上在糖組分的羥基官能團之間發生。在更具體的實施方案中，交聯劑可選自如下非限制性列表硼酸、硼酸酯(例如，硼酸三正丙酯、三異丙醇胺環硼酸酯)、烷基硼酸或硼酸酯(苯基硼酸)、鈦酸酯(例如，鈦酸四異丙酯、二(乙醯丙酮基)鈦酸二異丙酯)、鋯酸酯、乙二醛、戊二醛、環氧氯丙烷、脲醛、碳酸鋯銨、多價離子的鹽、雙官能環氧或縮水甘油化合物(例如，1，4丁二醇二縮水甘油醚)、二-(N-羥甲基)脲、二異氰酸酯(例如，甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯)、2_氯-N，N-二乙基乙醯胺、三偏磷酸鈉、氧氯化磷、丙烯醛、N-甲基脲、二羧酸、雙醯氯、二烷基二氯矽烷(例如，二甲基二氯矽烷)、烷基三氯矽烷(例如，甲基三氯矽烷)、反應性矽氧烷樹脂以及它們的組合。在一個十分具體的實施方案中，交聯劑包含反應性矽氧烷樹脂或硼酸或硼酸酯。或者，該共聚物可以作為分散體遞送至個人護理組合物。稀釋或分散該共聚物使能其更易於加工，並且可適宜採用的溶劑包括聚二甲矽氧烷、烴和醇。特別合適的溶劑是環狀矽氧烷、烴-醇混合物、長直鏈醇和長支鏈醇以及水。由於該共聚物與烴、矽氧烷和醇以及與水的相容性，可以將它們摻入水基和非水基個人護理產品中，所述個人護理產品為身體的部分提供有益效果。在其中身體的部分包括毛髮的實施方案中，該有益效果可以包括增加柔順性和保持毛髮造型、定型效果和增強光澤。製備組合物的方法
可將共聚物以基本上純的形式或作為溶液或乳液形式的分散體配製成組合物。根據所用的形式，可以將共聚物配製成水包油、油包水、矽氧烷包水和水包矽氧烷體系。就某些水基製劑而言，可以將糖-矽氧烷作為固體直接添加至製劑。在一些實施方案中，分散體為溶液形式。取決於組合物的所需最終用途，溶劑可以是基本上水性的或基本上非水性的。在一個具體的實施方案中，基本上非水性的溶劑包含揮發性或非揮發性溶劑，並且在一個十分具體的實施方案中，基本上非水性的溶劑包含揮發性烴或矽氧烷或它們的混合物。在一個更具體的實施方案中，基本上非水性的溶劑包含矽氧烷。本文所用的術語「揮發性」意指溶劑在環境條件下展現出明顯的蒸氣壓。合適的揮發性娃氧燒的實例包括娃氧燒如苯基五甲基_■娃氧燒、苯乙基五甲基_■娃氧燒、TK甲基_■矽氧烷、甲氧基丙基七甲基環四矽氧烷、氯丙基五甲基二矽氧烷、羥丙基五甲基二矽氧烷、八甲基環四矽氧烷、十甲基環五矽氧烷以及它們的混合物。特別合適的矽氧烷是環狀二甲基矽氧烷。在一個十分具體的實施方案中，揮發性矽氧烷包含環狀矽氧烷。共聚物成分通常作為分 散體添加至個人護理組合物。因此，可以相對於分散體組分或個人護理組合物整體描述共聚物的濃度。在其中個人護理組合物包含分散體的一個實施方案中，該分散體以重量百分比計包含O. 1%至50%的共聚物以及以該組合物的重量百分比計包含O. 01%至25%的共聚物。在一個更具體的實施方案中，該分散體以重量百分比計包含2%至40%的共聚物以及以該組合物的重量百分比計包含O. 2%至10%的共聚物。在一個甚至更具體的實施方案中，溶液以重量百分比計包含20%的共聚物以及以組合物的重量計包含O. 5至2%的共聚物。在個人護理組合物的一個實施方案中，分散體為乳液形式。乳液另外包含維持分散體的表面活性劑和作為連續相的水。內相包含分散的溶解的共聚物。非離子表面活性劑、兩性表面活性劑(包括兩性離子表面活性劑)、陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑均可以是合適的。通常使用水包油乳液，因為它們更易於處理並且容易地分散入水基製劑。本發明的一個額外的實施方案涉及共聚物乳液。乳液是包括包含該共聚物的內相和包含水的連續相的水包油乳液。共聚物乳液包含因其兩親性質而維持內相分散的表面活性劑。本發明的一個額外的實施方案涉及水包油乳液的連續相。連續相的pH可以用酸和鹼調節。在這些情況下，在中和該乳液後，已經顯示出增強的高溫穩定性。優選的是使用天然酸如乙酸或檸檬酸。其他酸包括花生四烯酸、抗壞血酸、苯甲酸、辛醯水楊酸、椰油酸、玉米油脂酸、棉籽油酸、脫氫乙酸、二亞油酸、異抗壞血酸、甲酸、富馬酸、葡萄糖酸、穀氨酸、乙醇酸、甘草次酸、甘草酸、透明質酸、氫化椰油酸、羥基硬脂酸、異硬脂酸、乳酸、羊毛脂酸、月桂酸、亞油酸、馬來酸、蘋果酸、肉豆蘧酸、油酸、橄欖油酸、棕櫚酸、泛酸、pea、花生油酸、釓噴酸、磷酸、苦氨酸、多聚穀氨酸、丙酸、米糠酸、蓖麻酸、水楊酸、山梨酸、大豆油酸、硬脂酸、葵花籽油酸、妥爾油酸、酒石酸、三聚亞油酸、十一碳烯酸、尿刊酸、α羥酸、2-羥基辛酸、2-羥基癸酸、α -硫辛酸，但對降低pH而言，幾乎任何質子供體均是可接受的。附加實施例實施例14-聚合物乳化，Speed攪拌器在maxlOOg 杯中，通過 Hauschild Engineering Speed 攬拌器(型號 DAC150FZ)以3500rpm的速度進行15秒，將來自上面實施例的共聚物(47. 5克)與得自沙索公司(SasolCo.)的Isofoll2 (2-丁基辛醇)(2. 5克)摻合，並進一步與來自美國密西根州米德蘭的陶氏化學公司(Dow Chemical Company, Midland, MI, USA)的 Tergitoll5-s_3 (其為具有11至15個碳原子的乙氧基化( 3)仲醇)(1.0克)摻合。添加也來自陶氏化學公司的Tergitol 15-S-40 (具有11至15個碳原子的乙氧基化( 40)仲醇，水中70%濃度)(5. 5克)和去離子水(4. 5克)並立刻進行如Speed攪拌器所提供的高水平混合剪切。通常，需要以3500rpm混合25秒進行4個循環，每個循環後刮擦攪拌器杯，以將混合物完全轉化為水包油構造的乳液。後續逐步添加去離子水(總計39. O克)也用Speed攪拌器完成。後面添加防腐劑進水相中，所述防腐劑由來自科萊恩公司(Clariant)的Phenoxetol - Low Phenol(苯氧基乙醇)(O. 9克)和來自羅門哈斯公司(Rohm and Haas)的Neolone950 (甲基異噻唑啉酮，水中9. 5%) (O. 079克)組成。一些乳化的糖矽氧烷共聚物產生酸性或鹼性溶液。在這些情況下，在中和乳液後，已經顯示出增強的高溫穩定性。優選的是使用天然酸如檸檬酸或乙酸，但對於降低PH而言，幾乎任何質子供體均是可接受的。為了升高測量的pH值，可以摻入羥離子供體物質或多種其他鹼。所用的中和劑應該適於乳液的最終應用。全部混合均在大氣壓下和室溫下進行，在轉化步驟期間產生的一些熱量觀察到為大約40°C。通過Malvern粒度分析儀(型號MS-S)測量,所得的產品為具有單模態(mono-modal)粒度分布的水包油乳液，體積平均粒徑為300. O納米。通過將兩克乳液置於105°C兩小時，該產品具有55重量％的不揮發物含量(NVC)。實施例15-聚合物乳化，換罐式攪拌器通過裝配有2個分散器槳片和一個錨式刮刀(俗稱三軸設計)的Ross換罐式攪拌器(型號VMC-1 )，以40rpm的刮刀速度進行3分鐘，將上面實施例中製備的糖矽氧烷共聚物的若干變型形式中的一者(2042. 5克)與來自沙索公司的Isofol 12 (2-丁基辛醇)(107. 5克)摻合，並進一步與來自陶氏化學公司的Tergitoll5-s-3 (Cll-C15乙氧基化( 3)仲醇)(42. 8克)摻合。添加來自陶氏化學公司的Tergitoll5-s-40 (Cll -C15乙氧基化( 40)仲醇，水中70%濃度)(236. 8克)和去離子水(100. 9克)並立刻進行如Ross攪拌器所提供的高水平混合剪切。通常，需要以4000rpm的分散器槳葉速度和40rpm的刮刀速度混合3分鐘進行2個循環，每個循環後用槳葉和罐的刮刀刮擦攪拌器，以便將混合物完全轉化為水包油構造的乳液。後 續逐步添加去離子水(總計1727克)也用Ross攪拌器完成。後面添加防腐劑至水相中，所述防腐劑由來自科萊恩公司的Phenoxetol - Low Phenol (苯氧基乙醇)(38.7克)和來自羅門哈斯公司的他0101^950 (甲基異噻唑啉酮，水中9. 5%) (3. 4克)組成。一些乳化的糖矽氧烷共聚物可以產生酸性或鹼性溶液。在這些情況下，在中和乳液後，已經顯示出增強的高溫穩定性。優選的是使用天然酸如檸檬酸或乙酸，但對降低PH而言，幾乎任何質子供體均是可接受的。為了升高測量的PH值，可以摻入羥離子供體物質或多種其他鹼。所用的中和劑應該適於乳液的最終應用。全部混合均在20英寸汞柱的真空水平下完成以使發泡程度最小。在轉化步驟過程中產生自然熱量，利用攪拌器罐夾套來冷卻以維持溫度低於40°C。通過Malvern粒度分析儀(型號MS-S)測量，所得的產品為具有單模態峰粒度分布的水包油乳液，體積平均粒徑為300. O納米，通過將兩克乳液置於105°C兩小時，該產品具有大約55重量％的不揮發物含量(NVC)。其他實施方案提供了製備乳液的方法。共聚物乳液可以通過以下方式製備1)乳化預先形成的共聚物或2)通過在每個單獨的乳液粒子中使單體共聚成更高分子量的共聚物，例如通過乳液聚合或懸浮聚合。在一個實施方案中，首先將表面活性劑-水摻合物添加至增溶的共聚物以便建立分散體並將水相固定。根據乳液的所需特性和/或其預期的應用，添加任選的額外部分的水。本領域普通技術人員將會理解，一直需要容易地形成所需乳液。共聚物乳液與其他乳液一樣受到類似的約束。即，它們是熱力學不穩定的，需要表面活性劑來維持分散，並且需要輸入能量來引發乳化。通過混合進行簡單的攪拌可能是足夠的，或者可能需要更高級的剪切手段，包括採用高剪切裝置。在其他情況下，可能需要聚合物乳化或轉化方法。形成乳液所必要的攪拌程度可能需要採用混合裝置。混合裝置通常提供所需的能量輸入。屬於剪切範圍的這些混合裝置的非限制性實例包括1)帶有葉輪，例如螺旋槳、斜葉槳、直葉槳、Rushton槳或Cowles槳葉的容器；2)捏合型攪拌器,例如，貝克拍金斯攪拌器(Baker-Perkins) ；3)利用穿過孔口的正位移來產生剪切的高剪切裝置，例如例如，勻化器、sonolator或微射流機；4)利用轉子和定子構造的高剪切裝置,例如膠體磨、homomic連續研磨機(line mill)、IKA或Bematek ；5)具有單或雙螺杆的連續配混機；6)具有內部葉輪或轉子/定子裝置的換罐式攪拌器，例如Turello攪拌器；和7)離心式攪拌器，例如Hauschild speedmixer。混合裝置的組合還可以提供有益效果,例如可將具有葉輪的容器連接至高剪切裝置。混合裝置的選擇是基於待乳化的內相的類型。例如，低粘度內相可以使用高剪切裝置乳化，所述高剪切裝置利用穿過孔口的正位移。然而，就高粘度內相而言，轉子/定子裝置、雙螺杆配混器或換罐式攪拌器經常是更好的選擇。此外，含有親水性基團的內相經常更易於乳化，因而配置有葉輪的簡單容器可能是足夠的。該共聚物的粘度取決於多種因素，包括矽氧烷部分的分子量、糖單元的數目、每個矽氧烷的糖單元摩爾百分比和諸如溫度和壓力之類的外部條件。本領域技術人員將認識至IJ，可以通過改變共聚物與溶劑或 溶劑混合物的摻合物中的比例來實現可變內相粘度。經驗來確定在乳液製備時最理想的成分添加順序。例如，粘稠相乳化的理想添加順序可以是(a)使共聚物溶解於溶劑或溶劑摻合物至所需的粘度；(b)在表面活性劑中摻合；(C)伴隨剪切，逐步增添水直至形成粘稠相乳液。(d)伴隨剪切，用水稀釋至所需的濃度。利用高剪切的「預混物」的理想添加順序可以是(a)將全部的水添加至配置有葉輪的混合容器；(b)將表面活性劑與水摻合；(c)將共聚物相緩慢添加至水以製備初步的乳液；
(d)將初步的乳液傳送通過高剪切裝置直至獲得所需的粒度。非離子表面活性劑適於產生乳液，並且包括烷基乙氧基化物、醇乙氧基化物、烷基酚乙氧基化物以及它們的混合物。陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和/或陰離子表面活性劑也是適合的，並且通常與非離子表面活性劑一起添加。在一個具體的實施方案中，乳液包含非離子表面活性劑，並且在另一具體的實施方案中，乳液包含陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑。在其中共聚物以乳液形式遞送至個人護理組合物的個人護理組合物的一個實施方案中，該乳液包含以乳液的重量百分比計5%至95%的共聚物，該組合物以組合物的重量百分比計包含O. 01%至25%的糖-矽氧烷。在一個更具體的實施方案中，該乳液以乳液的重量百分比計包含10%至60%的共聚物以及以組合物的重量百分比計包含O. 2%至10%的共聚物。在一甚至更具體的實施方案中，溶液以重量百分比計包含20至50%的共聚物以及以組合物的重量計包含O. 5至2%的共聚物。可以將包含該共聚物的個人護理組合物配製成個人護理產品。個人護理產品可以對其所施加的身體的一部分具有美容功能、治療功能或者這些功能的某種組合。這類產品的常規實例包括但不限於防汗劑和除臭劑、護膚霜、皮膚護理洗劑、保溼劑、面部處理劑如除痤瘡劑或除皺劑、個人清潔劑和面部清潔劑、浴油、香水、古龍香水、香粉、防曬劑、剃鬚前用和剃鬚後用洗劑、剃鬚皂和剃鬚膏、洗髮香波、毛髮調理劑、毛髮著色劑、毛髮直順劑、髮膠、摩絲、凝膠劑、燙髮劑、脫毛劑和角質層包覆劑、化妝品、有色化妝品、粉底、遮暇膏、月因月旨、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、皮膚表面平滑齊 、睫毛捲曲齊 、指甲油、毛髮化妝產品、眼影、身體化妝劑，以及粉齊 、藥物霜膏、糊劑或噴霧劑(包括抗痤瘡劑、牙齒衛生劑、抗生素、癒合促進劑、營養劑等等，其可以是預防性的和/或治療性的)。一般而言，個人護理產品可用能便於以任何常規形式施加的載體進行配製，所述形式包括但不限於液體、衝洗劑(rinse)、洗液、膏霜、糊、凝膠、泡沫、摩絲、油膏、噴齊U、氣溶膠、肥皂、棒(stick)、軟固體、固體凝膠和凝膠。合適載體的構成是本領域普通技術人員顯然知道的。 在一些包含本發明個人護理組合物的個人護理產品的實施方案中，納入這種共聚物可以降低製劑中對其他增稠劑的需要。在這些實施方案中，產品的所需粘度或稠度用比常規增稠劑常用更少的量維持 。這在其中增稠劑拮抗另一有益劑例如調理劑的期望效果的產品中是特別期望的。這在以下產品中也是期望的，其中為了加工或配製特性，而不是為了它們向身體的一部分(它們施加於該身體部分上)提供的任何所需有益效果而包括一種或多種增稠劑。在這些情況下，該共聚物可以引起一種或多種具有拮抗性能特徵的增稠劑減少。在包含本發明個人護理組合物的一些個人護理產品實施方案中，納入該共聚物可以降低對油包水乳化劑，更具體地對矽氧烷包水乳化劑的需要。共聚物自身可以提供乳化特性。在這些實施方案中，產品的所需粘度或稠度用比常規矽氧烷包水乳化劑常用更少的
量維持。在包含個人護理組合物的個人護理產品的一個具體的實施方案中，有益效果包括調理效果，而身體的部分包括毛髮。調理有益效果的具體實例包括但不限於抗靜電、潤滑、光澤、粘度、觸覺、易管理性或定型有益效果。易管理性有益效果的非限制性實例包括易於幹梳理和/或溼梳理。定型有益效果的非限制性實例包括捲曲保持或毛髮直順有益效果。調理劑可以是洗去型或免衝洗型調理劑。在一個具體的實施方案中，調理有益效果包括捲曲保持有益效果。合適的調理劑的實例包括但不限於陽離子聚合物、陽離子表面活性劑、蛋白質、天然油、所述共聚物之外的矽氧烷、烴、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑或它們的混合物。可用於本發明個人護理組合物的另外的矽氧烷的實例包括但不限於烷基甲基矽氧烷、環狀矽氧烷、膠、直鏈矽氧烷、MQ矽氧烷樹脂、MTQ矽氧烷樹脂和聚醚矽氧烷共聚物。本發明的另外的實施方案涉及為身體的部分提供有益效果的方法。這樣一種方法包括將安全和有效量的包含本發明個人護理組合物的個人護理產品施加於身體的部分。在一個具體的實施方案中，提供處理毛髮的方法，所述方法包括施加安全和有效量的新型個人護理組合物。一個十分具體的實施方案提供了使毛髮定型和保持的方法，所述方法包括施加安全有效量的新型個人護理組合物。如本文所用，「安全和有效的」意指為正在尋求這種有益效果的消費者提供可感知的有益效果水平而不損害尋求這種有益效果的消費者或造成其明顯不適的量。明顯不適是超過所提供的有益效果的不適，從而普通消費者將不能忍受這種不適。用包含如上所述的共聚物的個人護理組合物配製個人護理產品可以提供增稠有益效果。在一個具體的實施方案中，提供了止汗劑、毛髮化妝產品、皮膚化妝產品和有色化妝產品。止汗產品用包含如上所述的共聚物的個人護理組合物配製，其中所述有益效果包括在這種製劑包含實質上少於常用量的常規增稠劑時足以維持止汗劑鹽懸浮的增稠有益效果。在具體的實施方案中，止汗產品以固體、軟固體或凝膠形式提供。在一個更具體的實施方案中，固體形式包括軟固體或凝膠。本發明的另一個具體的實施方案涉及油包水製劑，更具體地講，矽氧烷包水製劑的乳化有益效果。當共聚物在這種製劑中使用時，矽氧烷包水製劑助劑的所需量可能會低於常用量。在一個更具體的實施方案中，止汗產品用包含該共聚物的組合物配製。在一甚至更具體的實施方案中，固體形式包括凝膠。另一個具體的實施方案提供包含新型個人護理組合物的個人護理產品，其中有益效果包括增強的調理有益效果並且身體的部分包括皮膚。提供了涉及治療皮膚的方法的實施方案，所述方法包括(I)施加安全有效量的包含新型個人護理組合物的個人護理產品；和(2)將這種安全有效量摩擦入皮膚。另一個具體的實施方案涉及包含所述新型個人護理組合物的有色化妝品，其中有益效果包括美容有益效果。更具體的實施方案涉及液體粉底。
_0] 製備糖矽氧烷共聚物的方法可以通 過以下方法產生段落
至
中所描述的共聚物，所述方法包括

I)使含有伯胺和仲胺的胺官能聚有機矽氧烷與糖內酯反應以消耗所述伯胺，2)使步驟I)的產物與封端劑反應以封閉仲胺。仲胺官能團可以選自氨基乙基氨基丙基和氨基乙基氨基異丁基。糖內酯可以是醛糖酸內酯或衍生自糖的另一種內酯。醛糖酸內酯是衍生自糖醛酸的內酯。封端劑可以是內酯、滷化不飽和化合物、環氧官能化合物或酸酐。可以通過使(A)氨基官能聚有機矽氧烷和(B)醛糖酸內酯反應進行步驟I)。成分(A)可具有下式
權利要求
1.一種糖矽氧烷共聚物，所述共聚物具有下式 R2aR1 (3_a) SiO- [ (SiR2R1O) m- (SiR12O) J ,-SiR1 (3_a)R2a ;其中 每個R1可以相同或不同並且每個R1包括氫、烷基、有機基團或式R3-Q基團； Q包括環氧基、環烷基環氧基、伯胺或仲胺基、乙二胺、羧基、滷素、乙烯基、烯丙基、酸酐或疏基官能團； 下標m和η為O至10，000的整數並且可以相同或不同； 每個下標a獨立地為0、1、2或3 ; 下標y為使得所述共聚物具有低於I百萬的分子量的整數； 每個R2具有Z-(G1)b-(G2)c^且每個共聚物分子平均具有至少一個R2，其中 G1為包含5至12個碳原子的糖組分， 量(b+c)的值範圍為I至10，並且 下標b或下標c可以為0， G2為包含另外被有機基團或有機矽基團取代的5至12個碳原子的糖組分， 每個 Z 為連接基並且獨立地選自-R3-N (R8) -C (O) -R4-、-R3-CH (OH) -CH2-N (R8) -R4-或-R3-CH (N (R4) (R8)) CH2OH ； 其中每個R3和每個R4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1，並且 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 下標P為值的範圍為I至50的整數,並且 每個R9為二價有機基團，並且 每個R9O可以相同或不同， 每個R6為-N(R8)-，其中R8選自R3、式Z-X基團、不飽和烴基或-N(H)-與環氧官能團、環烷基環氧官能團、縮水甘油醚官能團、酸酐官能團或內酯的反應產物； 每個X獨立地為二價的羧酸、磷酸根、硫酸根、磺酸根或季銨基，並且 前提條件是 R3和R4中的至少一者必須存在於所述連接基中，並且 每個R3和每個R4可以相同或不同。
2.根據權利要求1所述的共聚物，其中下標I大於O並且下標m和下標η中的至少一者大於O。
3.根據權利要求1或權利要求2所述的共聚物，其中每個下標a為O且每個R1為I至12個碳原子的烷基。
4.產生根據權利要求1至3中任一項所述的共聚物的方法，所述方法包括 1)使含有伯胺和仲胺的胺官能聚有機矽氧烷與糖內酯反應， 2)使步驟I)的產物與選自內酯、滷化不飽和化合物、環氧官能化合物或酸酐的封端劑反應。
5.根據權利要求4所述的方法，其中所述糖內酯為醛糖酸內酯。
6.根據權利要求4所述的方法，其中步驟2)中的所述內酯選自丁內酯、ε己內酯、Y葡糖酸內酯、S葡糖酸內酯和乳糖酸內酯。
7.根據權利要求4所述的方法，其中所述滷化不飽和化合物是烯基氯。
8.根據權利要求4所述的方法，其中所述環氧官能化合物選自烯丙基環氧官能化合物、環烷基環氧官能化合物、縮水甘油醚官能化合物和縮水甘油。
9.根據權利要求4所述的方法，其中所述酸酐包括乙酸酐、氯乙酸酐、丙酸酐、巴豆酸酐、甲基丙烯酸酐、丁酸酐、異丁酸酐、焦碳酸二乙酯或4-戊烯酸酐。
10.一種產生根據權利要求1至3中任一項所述的共聚物的方法，所述方法包括 I)使環氧官能聚有機矽氧烷與N-烷基葡糖胺反應。
11.根據權利要求10所述的方法，其中所述N-烷基葡糖胺是N-甲基葡糖胺。
12.根據權利要求10所述的方法，所述方法還包括通過包含含有烯基官能環氧基的化合物的成分與聚有機基氫矽氧烷的氫化矽烷化來製備環氧官能聚有機矽氧烷。
13.根據權利要求10所述的方法，其中所述含有烯基官能環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。
14.根據權利要求10所述的方法，其中所述成分還包含烯烴。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述烯烴包括十一碳烯。
16.—種產生根據權利要求1至3中任一項所述的共聚物的方法，所述方法包括 1)使N-烷基葡糖胺與烯基官能環氧化合物反應，以及 2)使步驟I)的產物與聚有機基氫矽氧烷發生氫化矽烷化。
17.根據權利要求16所述的方法，其中所述N-烷基葡糖胺是N-甲基葡糖胺。
18.—種組合物,所述組合物包含 (A)根據權利要求1至3中任一項所述的共聚物，和 (B)額外的成分。
19.根據權利要求18所述的組合物，其中成分(B)包含 (ii)適於允許局部施加組合物於身體的一部分的載體介質， (iii)交聯劑， (iv)表面活性劑,或 (V)它們的組合。
20.根據權利要求19所述的組合物，其中存在成分(iii)，並且成分(iii)包含水。
21.根據權利要求20所述的組合物，其中所述組合物是乳液。
22.根據權利要求18至21中任一項所述的組合物，其中所述組合物是適應於為其所施加於的所述身體的一部分提供有益效果的個人護理組合物。
全文摘要
本發明提供了一種新型的糖矽氧烷共聚物，與某些以前已知的糖矽氧烷相比,所述糖矽氧烷共聚物在水存在的情況下具有改善的穩定性。所述糖矽氧烷共聚物可用於個人護理組合物。
文檔編號C08G77/42GK103068887SQ201180040311
公開日2013年4月24日 申請日期2011年8月2日 優先權日2010年8月23日
發明者詹姆斯·安德森·貝克, 麗萊內特·坎菲爾德, M·S·費裡託, E·J·喬夫利, 馬克·凱納特, 林飛飛, A·K·託馬爾 申請人:道康寧公司